farmacogenetica

Xenia Patraş, Cristian Tudose Farmacogenetica

5

Capitolul I

INTRODUCERE

Una dintre cele mai importante probleme ale medicinii

moderne este legată de eşecurile în terapia medicamentoasă.

Chiar şi atunci când sunt eficiente, substanţele

medicamentoase sunt frecvent asociate cu reacţii adverse

importante, care reprezintă o sursă majoră de morbiditate şi

mortalitate

Deşi specia umană este omogenă, există diferenţe

între indivizi, inclusiv în ceea ce priveşte modul în care

răspund la medicamente. Aceste diferenţe au substrat genetic,

variabilitate determinată de boală, de vârstă sau de sex sau de

alte medicamente.

Farmacogenetica este o ştiinţă relativ nouă, dar

primele observaţii legate de răspunsul diferit al indivizilor la

agenţii terapeutici datează de la începutul secolului trecut.

În 1910, Fleismann a arătat că serul unor iepuri are

proprietatea de a activa atropina; ulterior s-a demonstrat că


6

fenomenul se datorează prezenţei unei enzime,

atropinesteraza, prezentă în anumite seruri, dar nu în toate. În

1943, Sawin şi Glick au demonstrat că prezenţa sau absenţa

acestei enzime este determinată genetic.

La începutul deceniului al şaptelea al secolului XX s-a

subliniat faptul că sensibilitatea individuală la droguri face

parte integrantă din fenotipul, uman putând fi considerată

caracter ereditar. Biotransformările şi procesele de

biotransformare a drogurilor sunt mediate în cea mai mare

parte de enzime şi pentru că sinteza şi activitatea enzimelor

este controlată genetic, orice variaţie în activitatea genetică de

transmitere a informaţiei ereditare poate sta la baza unui

răspuns diferit la medicamente.

Kalow, în 1962, a făcut prima sinteză a rezultatelor de

până atunci a cercetărilor referitoare la variaţiile răspunsurilor

individuale la droguri într-o monografie numită

“Farmacogenetica”; acest an este apreciat ca fiind momentul

apariţiei acestei noi discipline de graniţă.

Au urmat multe alte studii efectuate de Becker,

Szόrády, Wiedemann Leuz, Prader, Goedde, Lennart ş.a. care

au subliniat în timp rolul teoretic şi, mai ales, practic pe care îl

poate avea ştiinţa rezultată din intersectarea farmacologiei cu

genetica umană.


7

Sfera farmacogeneticii este largă pentru că toate

formele vieţii sunt expuse la variaţii genetice şi sunt capabile

să răspundă la substanţele chimice cu care vin în contact.

Obiectul de studiu al farmacogeneticii a cuprins, la

început, pe lângă determinismul genetic şi variabilitatea

individuală a răspunsului la droguri şi studiul efectelor

mutagene şi teratogene ale acestuia, iar la începutul anilor 80

s-a conturat clar faptul că farmacogenetica se ocupă numai de

variabilitatea răspunsului individual la droguri şi de

polimorfismul metabolismului medicamentelor.

Farmacogenetica este ştiinţa care examinează bazele

genetice a variaţiilor interindividuale ale răspunsului la

medicamente. Polimorfismele genetice modulează reacţiile

farmacologice şi toxicologice ale indivizilor expuşi la substanţe

medicamentoase. Variaţiile farmacocinetice în absorbţia,

distribuţia, metabolismul şi excreţia agenţilor terapeutici sunt

relativ bine cunoscute şi au fost studiate intens în ultimile două

decenii. Mai recent s-a demonstrat că variaţiile în răspunsul la

medicamente se pot datora şi variaţiilor farmacodinamice care

includ polimorfismele receptorilor şi ale transportatorilor (Shi

et al, 2001).

McBride, în 1985 defineşte farmacogenetica ca

domeniul interdisciplinar care studiază controlul genetic al

metabolismului substanţelor medicamentoase. Ea este o

încercare de a înţelege de ce aceeaşi doză din acelaşi


8

drog/substanţă medicamentoasă poate cauza răspunsuri

deosebite la indivizi

Relativ recent, în 1974, a apărut ecogenetica. Datorită

faptului că medicamentele reprezintă numai o mică parte din

mediu, a fost extinsă la reacţia individuală umană la alimente

şi la aditivi alimentari, la agenţi toxici, carcinogeni etc. Fiecare

persoană reacţionează diferit la aceşti agenţi din mediu. De

pildă s-a constatat o mare variaţie la indivizii unei populaţii

umane în ce priveşte enzima glutationtransferaza din

limfocitele umane, aceasta având un rol important în

biotransformarea şi detoxifierea organismului în prezenţa unor

agenţi exogeni sau endogeni. Persoanele care au o activitate

înaltă a acestei enzime în ficat sunt mai bine apărate de o

seamă de agenţi din mediul ambiant. Acelaşi fenomen s-a

demonstrat cu diverşi agenţi carcinogeni. Un exemplu îl

reprezintă maladiile ereditare datorate absenţei procesului

reparator al ADN-ului, cum sunt: xeroderma pigmentosum,

ataxia–teleangiectazia, sindromul Bloom, anemia Fanconi.

Un alt exemplu referitor la toxici din mediu îl constituie

şi parationul care este un insecticid bine cunoscut, care se

metabolizează în organism cu ajutorul enzimei paraoxonaza,

în populaţia umană observându-se un polimorfism accentuat

privind activitatea acestei enzime. S-a demonstrat că indivizii

homozigoţi pentru o activitate redusă a enzimei prezintă un

risc mărit de otrăvire cu acest insecticid.


9

Variaţiile sensibilităţii individuale la droguri în cadrul

unei populaţii este unanim acceptată ca având origine

genetică. În marea majoritate a cazurilor, aceste surse de

variaţie sunt suficient de “subtile” pentru a nu permite

identificarea unor subpopulaţii, iar distribuţia sensibilităţii

individuale la droguri se apropie de curba lui Gauss, iar

răspunsurile urmează o curbă logaritmică normală.

Farmacogenetica se ocupă, în general, cu studiul

influenţelor ereditare asupra răspunsului la medicamente, şi în

particular a cazurilor în care pot fi identificate populaţii distincte

în această privinţă.

Eliminarea drogurilor, indiferent de calea pe care are

loc, este supusă deasemenea variaţiilor genetice

interindividuale, vizibilă mai ales în primele săptămâni de

viaţă, datorită imaturităţii histologice şi funcţionale a

mecanismelor de epurare.

Farmacoetnogenetica este ramura farmacogeneticii

care studiază diferenţele între frecvenţele polimorfismelor care

afectează răspunsul la medicamente în diferite grupuri etnice.

Pentru terapia medicamentoasă este important să se

poată evalua dacă variabilitatea în răspunsul la medicament

este dată de variabilitate în farmacocinetică, în

farmacodinamie sau în ambele.

Dezvoltarea recentă a tehnicilor de genotipare au dus

la îmbunătăţirea strategiilor de producere a medicamentelor, a


10

conceperii testelor clinice şi a testelor de farmacovigilenţă

“post market”. Astfel, farmacogenetica intervine în toate fazele

de producere a ununi medicament şi va schimba în mod

fundamental practica medicală în viitorul apropiat (Shi et

al,.2001)


11

Capitolul II

ASPECTE FARMACOCINETICE ÎN FARMACOGENETICĂ

Pentru studiul aspectelor farmacocinetice în

farmacogenetică, trebuie cunoscuţi paramentrii care se

modifică în prezenţa unei surse de variabilitate. Pe această

bază, se poate efectua o individualizare a regimului de dozare,

ceea ce va duce la răspuns terapeutic optim în condiţii de

siguranţă clinică.

2.1. NOŢIUNI GENERALE DE FARMACOCINETICĂ Farmacocinetica studiază parcursul medicamentului în

organism, dar şi influenţa organismului asupra

medicamentului. Organismul poate acţiona limitând absorbţia,

inactivând substanţa de bază sau grăbind eliminarea renală,

digestivă sau pulmonară.


12

Farmacocinetica studiază fenomene ce intervin în

cursul absorbţiei (influxului), distribuţiei, biotransformării şi

eliminării (efluxului) unei substanţe medicamentoase, mai ales

sub aspect cantitativ în relaţie cu acţiunea farmacologică în

timp a substanţei date.

Farmacocinetica permite cunoaşterea profilului

farmacocinetic a unui medicament, a parametrilor mişcării şi

transformării sale în organism, concentraţia plasmatică

(tisulară) şi efectul său farmacologic (Stroescu, 1997).

Fig. 1: Reprezentarea schematică a absorbţiei,

distribuţiei, biotransformării şi eliminării unui medicament.

Farmacocinetica permite o mai bună alegere a căii de

administrare, a momentului administrării, o dozare optimă

Medicament la situsul de administrare 1. ABSORBŢIE

Medicament în plasmă

INFLUX

2. DISTRIBUŢIE

EFLUX

Medicament şi/sau metaboliţii în urină, fecale, bilă 4. ELIMINARE

Medicament intratisular

3. BIOTRANSFORMARE

Metaboliţi în ţesuturi


13

pentru a obţine efectul terapeutic cel mai bun (întotdeauna

corelarea se va face în context clinic şi evolutiv al bolii) (Allain,

1996).

Scopul farmacocineticii este de a furniza cunoştinţele

necesare adaptării posologiei pentru a obţine concentraţiile

plasmatice ale unui medicament cu un efect optim, adică cea

mai bună eficacitate, cu efecte indezirabile minime (Allain,

1996).

Prezenţa medicamentelor în organism depinde de

proprietăţile lor fizico-chimice cât şi de procesele biochimice şi

fiziologice care intervin:

- predominant fizico-chimice: în cazul absorbţiei,

distribuţiei şi eliminării,

- predominant biochimice: în cazul metabolizării.

Având cunoştinţe de farmacocinetică se poate lărgi

sfera de cunoaştere a medicamentului prin prospectarea de

structuri medicamentoase noi, ţinând seama de relaţia dintre

structură, proprietăţile fizico-chimice şi cele farmacocinetice,

farmacodinamice şi toxicologice (Stroescu, 1997).

În farmacologia clinică, singurul parametru direct

accesibil fiind concentraţia plasmatică a medicamentului, se

studiază variaţia acestei concentraţii (poate urca, coborî sau

rămâne constantă) într-un interval de timp considerat (Allain,

1996).


14

Diferenţele farmacocinetice între medicamente provin

esenţial din facilitatea cu care acestea traversează

membranele biologice şi de viteza lor de biotransformare

(Allain, 1996).

Dispoziţia medicamentului sau a metaboliţilor săi activi

la nivelul organului receptor depinde de trei factori:

- viteza şi nivelul de eliberare a substanţelor active

din produsul farmaceutic şi absorbţia consecutivă,

- “efectul primului pasaj” ceea ce determină trecerea

în circulaţia sanguină a unei fracţiuni intacte din

medicamentul absorbit la nivel gastro-intestinal şi

care a trecut bariera hepatică,

- un proces complex de legare şi transportare de

către proteinele plasmatice, fixare tisulară,

repartizare în lichidele organismului, de

metabolizare şi eliminare.

În concluzie, cinetica medicamentelor implică

următoarele etape: absorbţia, distribuţia, metabolizarea

(biotransformarea) şi excreţia (eliminarea) (Mungiu, 1995,

Mycek et al., 1997).

2.1.1. Principalii parametri farmacocinetici Farmacocinetica se ocupă de studiul concentraţiei

plasmatice a medicamentului, singurul parametru accesibil.

Pentru a aborda acest termen trebuie să definim:


15

a. timpul de înjumătăţire (T1/2): timpul necesar pentru

ca valoarea concentraţiei plasmatice să diminue la jumătate;

cunoaşterea timpului de înjumătăţire permite evaluarea

numărului de prize pe zi pentru a obţine concentraţia

plasmatică dorită.

În marea majoritate a cazurilor timpul de înjumătăţire

este independent de doza de medicament administrat. Doar

în câteva cazuri excepţionale el variază în funcţie de doză:

poate creşte sau diminua în funcţie de saturarea unui

mecanism (de eliminare, catabolism sau fixarea pe proteinele

plasmatice) (Allain, 1996).

b. ASC (aria de sub curbă) sau AUC (area under

curve) corespunde integralei concentraţiei plasmatice într-un

interval de timp dat.

În practică se utilizează următoarea formulă:

unde,

[C] = concentraţia măsurată

∆t = intervalul de timp între cele două

măsurători.

ASC-ul se exprimă în miligrame sau grame/liltru/oră.

Rolul său principal este de a permite măsurarea

biodisponibilităţii unui medicament (Allain, 1996).

ASC = Σ([C] x ∆t)


16

c. biodisponibilitatea reprezintă procentul de

medicament administrat care ajunge în compartimentul

central. În general, este măsurată comparând ASC obţinută

după administrarea aceluiaşi medicament pe cale

intravenoasă cu o altă cale, cel mai adesea orală.

d. termenul de compartiment cuprinde:

- primul compartiment care este un volum real

(volumul sanguin)

- al doilea compartiment care este un volum fictiv

în care medicamentul este distribuit (ansamblul

organismului, exceptând sângele) (Allain, 1996).

e. Volumul aparent de distribuţie (Vd) este un volum

fictiv, exprimat în litri/kg, în care este distribuit medicamentul,

presupunând că este omogen (concentraţia tisulară medie

este egală cu cea plasmatică).

în care,

Vd = volumul de distribuţie,

D = doza,

C0 = concentraţia iniţială,

Exemplu: dacă doza este de 100 mg administrată i.v.,

iar concentraţia sa iniţială în plasmă este de 10 mg/l, se poate

deduce că volumul de distribuţie este de 10 litri (Allain, 1996).

Vd = D/C0


17

f. Clearance-ul este fracţia unui volum teoretic

totalmente epurat pe unitatea de timp.

Clearance-ul plasmatic este volumul aparent de

plasmă epurat în unitatea de timp. Clearance-ul total sau

global este fracţiunea volumului aparent de distribuţie, care

este totalmente epurat în unitatea de timp.

În concluzie, clearance-ul total depinde de constanta

de eliminare şi, deci, de timpul de înjumătăţire şi de volumul

de distribuţie (Allain, 1996).

g. Platoul (steady state)

Corespunde unei stări de echilibru atinsă după un

număr de administrări. Dacă doza şi frecvenţa de

administrare sunt stabile, atunci şi concentraţia obţinută va fi

stabilă (platoul se atinge după aproximativ cinci timpuri de

înjumătăţire) (Allain, 1996).

Variaţia concentraţiilor plasmatice a unui medicament

este în funcţie de modalitatea de administrare.

Cei trei factori esenţiali care trebuie avuţi în vedere în

cazul administrării repetate a unui medicament sunt:

- doza administrată,

- frecvenţa administrării

- timpul de înjumătăţire.

Durata persistenţei în organism a unui medicament

creşte odată cu doza administrată şi cu timpul de înjumătăţire.


18

Dacă există un interval suficient de timp între două

administrări nu se produce acumularea medicamentului.

Dacă frecvenţa de administrare a unui medicament

este suficientă sau timpul de înjumătăţire este destul de lung,

persistă o concentraţie reziduală a medicamentului în

momentul unei administrări ulterioare. În acest caz, repetarea

administrării medicamentului la intervale constante duce la o

creştere progresivă a concentraţiei sale până la atingerea unei

concentraţii maximale sau a unui platou (apare după un timp

echivalent cu durata a cinci timpi de înjumătăţire).

Existenţa platoului se explică prin faptul că doza

administrată rămâne constantă, în timp ce cantitatea de

medicament eliminată creşte treptat până la a compensa

cantitatea adusă prin fiecare nouă admnistrare (Stroescu,

1997).

2.1.2. Absorbţia şi difuzia medicamentelor Medicamentul este capabil, prin grupările chimice pe

care le posedă, să ducă la modificarea suprafeţei celulare cu

care vine în contact, deci să modifice proprietăţile acesteia

(Mycek et al, 1997).

Dizolvarea şi difuzia medicamentelor

Dizolvarea substanţelor medicamentoase este un

proces care precede absorbţia lor în circulaţia generală şi


19

poate fi o etapă limitantă, de aceea este importantă pentru

biodisponibilitatea medicamentelor.

Cedarea substanţei medicamentoase din forma

farmaceutică poate fi influenţată semnificativ de proprietăţile

fizico-chimice ale substanţei medicamentoase şi ale formei

farmaceutice. Disponibilitatea farmaceutică sau cedarea

substanţei medicamentoase este determinată în principal de

viteza de cedare din forma farmaceutică.

Viteza de dizolvare a unei substanţe medicamentoase

solide este definită prin cantitatea care intră în soluţie în

unitatea de timp, în condiţii standardizate de interfaţă

solid/lichid, temperatură şi compoziţie a solventului (Leucuţa,

2002, Voicu şi Mircioiu, 1996).

În biofarmacie viteza de dizolvare este viteza cu care

substanţa medicamentoasă se dizolvă din produsul

medicamentos (formă farmaceutică dozată) sau din părţi ale

acestuia în timpul testării (Leucuţa 2002).

Traversarea membranelor de către medicamente

Există mai multe posibilităţi de traversare a

membranei. Pentru a penetra în celulă, medicamentele trebuie

să străbată membrana; pentru a trece dintr-un compartiment

în altul medicamentele trebuie să traverseze mai multe

membrane.

Se distinge astfel: pasajul transcelular, pasajul

paracelular, filtrul poros.


20

Difuziunea poate fi pasivă prin dublul strat lipidic şi

transportul activ.

Transportul activ se realizează prin structurile

proteice membranare cu consum de energie furnizat de

metabolismul celular.

Transportul activ direct realizat prin pompele

membranare

Transportul activ necesită un aport de energie, în

general furnizat de ATP. Pompa Na+/K+ ATP-ază

dependentă, Mg++ dependentă utilizează energia ATP-ului

pentru repolarizarea celulară lăsând să iasă trei ioni de Na+ şi

să intre doi ioni de K+, ceea ce realizează o diferenţă de

potenţial de o parte şi de alta a membranei.

Există de asemenea o pompă Ca++-ATP-ază

dependentă, localizată la nivelul membranei plasmatice şi a

reticulului endoplasmatic, precum şi o pompă H+/K+ ATP-ază

dependentă.

O proteină membranară particulară este P-

glicoproteina sau P170 deoarece greutatea sa moleculară este

170 kDa, utilizează în aceeaşi manieră ca şi pompa Na+/K+

ATP-ază dependentă energia adusă prin hidrolizarea ATP-ului

pentru a scoate anumite medicamente din celulă.

Această glicoproteină numită şi “multi drug transporter”

este responsabilă de evacuarea medicamentelor

anticanceroase din celula tumorală, explicând astfel rezistenţa


21

la chimioterapice numită şi MDR (“multi drug ressistance”).

Inhibând această proteină prin medicamente, cum ar fi

verapamilul sau chinidina, se poate creşte eficacitatea

tratamentului anticanceros.

Transportul activ indirect

Energia necesară pentru difuziunea facilitată sau

transportul activ secundar se realizează prin gradient ionic de

o parte şi de alta a membranei. Transportul nu are loc prin

stratul lipidic, ci traversează structurile proteice; el se referă la

un număr redus de substanţe şi anume:

a. molecule implicate în metabolism, cum ar fi

glucoza, acizii aminaţi, unii mediatori şi

medicamentele cu structură chimică apropiată.

Energia necesară pentru transportarea lor poate fi

realizată printr-un gradient de Na+.

Cinetica pasajului se realizează cu o viteză maximă şi

cu posibilitatea de competiţie între moleculele vecine. Dacă

sodiul şi substratul traversează membrana în acelaşi sens,

transportul se numeşte “sinport” şi dacă traversarea este în

sens opus traversare este de tip “antiport”.

b. Transport activ prin canale şi transportatori pentru

Na+, K+, Ca++ şi Cl-:

- canale a căror deschidere şi închidere depinde

de diferenţa de potenţial intra/extracelulară (se

deschid în timpul depolarizării)


22

- receptori care pot fi activaţi sau inhibaţi prin

diverşi mediatori

- transportatori (ex. pentru Na+ şi Ca++).

Transportul prin exocitoză şi endocitoză

Exocitoza constă în eliminarea din celulă a moleculelor

conţinute în vezicule care fuzionează cu membrana

plasmatică şi eliberează conţinutul lor la exterior. Acesta este

modul de eliberare al mediatorilor.

Endocitoza constă în absorbţia de către o celulă a unei

molecule extracelulare; după includerea moleculei într-o

veziculă formată prin invaginarea plasmalemei, aceasta

pătrunde în citoplasmă. Acest proces este utilitzat de

hepatocit pentru a capta diverse molecule mari, cum ar fi,

lipoproteinele şi transferina (Allain, 1996; Stroescu, 1997).

2.1.3. Biodisponibilitatea şi bioechivalenţa Biodisponibilitatea este cantitatea relativă de substanţă

medicamentoasă din doza administrată sub forma unui produs

farmaceutic, pe o anumită cale de administrare, care s-a

absorbit nemodificată în circulaţia generală (mărimea

absorbţiei) precum şi viteza cu care acest proces are loc

(viteza absorbţiei)

- mărimea absorbţiei este un parametru cantitativ

care are importanţă în cazul medicamentelor care

se administrează cronic.


23

- viteza de absorbţie este un parametru cinetic cu

importanţă mai mare în cazul medicamentelor care

se folosesc în doze unice (Cuparencu şi Fimar,

1998; Rocsin et al, 1997)

De obicei biodisponibilitatea se determină în raport cu

un preparat de referinţă.

Biodisponibilitatea se calculează folosind aria de sub

curba concentraţiei plasmatice în funcţie de timp notata ASC.

Valori mici ale biodisponibilităţii pot arăta o absorbţie

incompletă.

Biodisponibilitatea măsoară proporţia de medicament

disponibil pentru acţiune(Allain, 1996, Mycek et al., 1997,

Stroescu, 1997).

Bioechivalenţa reprezintă o biodisponibilitate egală,

adică absenţa unei diferenţe semnificative a mărimii şi vitezei

absorbţiei unei substanţe medicamentoase din forme

farmaceutice echivalente sau alternative, administrate în

aceeaşi doză molară, în condiţii similare.

Stabilirea bioechivalenţei între două produse

farmaceutice, unul care se testează şi celălalt care este

produsul de referinţă, se face printr-o evaluare statistică

Bd% = ASC0/ASCiv x 100


24

corespunzătoare, respectând normele stabilite pentru

substanţa medicamentoasă şi formele farmaceutice studiate.

Atunci când este vorba de o substanţă

medicamentoasă nouă, este necesară caracterizarea sa

farmacocinetică şi un studiu de biodisponibilitate absolută sau

relativă.

Dacă este vorba de un nou produs farmaceutic care

conţine o substanţă medicamentoasă aprobată, este necesar

un studiu de bioechivalenţă (Mungiu, 1995; Mycek et al., 1997;

Stroescu, 1997).

2.1.4. Biotransformarea medicamentelor Indiferent de modul în care au fost introduse în

organism medicamentele, majoritatea suferă un proces de

biotransformare.

Biotransformarea constă, de obicei, în reducerea până

la dispariţie a activităţii medicamentelor şi grăbirea eliminării

lor prin variate procese biochimice.

Medicamentele sunt transformate prin aceleaşi

mecanisme biochimice ca şi metaboliţii endogeni. Dacă

medicamentul este o substanţă pe care organismul o

utilizează în mod fiziologic, acesta va fi metabolizat conform

programelor genetic determinate.

Dacă medicamentele au o structură pentru care

organismul nu dispune de mecanismele biochimice necesare,


25

acesta se va elimina nemodificat. Dacă organismul dispune

de mecanisme de biotransformare adecvate, medicamentele

vor suferi modificările pe care căile metabolice le pot efectua

asupra structurii respective. Medicamentul nu crează căi noi

de biotransformare (Mungiu, 1995).

Biotransformarea poate influenţa efectele unui

medicament astfel (Mungiu, 1995):

- formează un metabolit inactiv dintr-un drog activ,

- formează un metabolit activ dintr-un drog iniţial

inactiv,

- formează un metabolit activ dintr-un drog iniţial

activ,

- formează un metabolit toxic dintr-un drog iniţial

netoxic.

Modificarea asupra medicamentelor depinde şi de

starea de funcţionare a căii metabolice care produce

transformarea; aceasta poate fi: normală, incomplet dezvoltată

(prematuri, nou-născuţi) epuizată (prin îmbătrânire) sau

alterată (de procese patologice).

De acest lucru trebuie ţinut cont în ajustarea dozelor la

pacienţii cu diverse afecţiuni cronice sau la anumite categorii:

bătrâni, copii, femei gravide.

Transformările metabolice necesită atât enzime

microsomale hepatice, dar şi enzime nemicrosomale din ficat

şi alte ţesuturi.


26

Biotransformarea se realizează în două faze:

● Faza I implică un sistem enzimatic de oxidare cu

funcţii mixte, care cresc polaritatea moleculei, adică se

măreşte solubilitatea în apă a medicamentelor.

Un rol important în oxidările microsomale îl are

citocromul P450, o hemoproteină cu rol în obţinerea de oxigen

activ necesar în oxidarea multor medicamente.

Forma oxidată a acestui citocrom este redusă de

NADPH – citocrom P450 reductaza.

● Faza II. În această fază au loc reacţii de conjugare,

medicamentul combinându-se cu un substrat endogen prin

gruparea sa polară, rezultând metaboliţi intens polari.

În general metabolizarea reduce liposolubilitatea şi

creşte solubilizarea moleculei.

Fără aceste mecanisme medicamentele s-ar acumula

şi ar duce la intoxicarea organismului (substanţele cu

liposolubilitate mare nu pot fi eliminate nici prin bilă, nici prin

rinichi, fiind recaptate de celulele tubilor renali).

O serie de alte biotransformări sunt catalizate de

enzime nemicrosomale (enzime libere solubile) din ficat,

plasmă şi alte ţesuturi. Au loc următoarele reacţii de oxidare,

de hidroliză, transsulfurare, conjugări cu acid acetic, metilic,

sulfat, glicină şi glutation, inclusiv formarea de ribonucleotide

şi nucleozide.


27

Metabolizarea medicamentelor depinde de gruparea

funcţională prezentă în moleculă, aceasta indicând tipul de

reacţie metabolică.

Biotransformarea decurge, de cele mai multe ori, după

o cinetică exponenţială de ordinul I, dependentă de cantitatea

de medicament. Concentraţia realizată de dozele uzuale este

mult mai mică decât cea necesară saturării enzimelor, ceea ce

face ca reacţiile biochimice să nu fie limitate.

Există câteva substanţe, printre care şi alcoolul etilic

care sunt metabolizate după o cinetică de ordinul 0, cu ritm

constant, indiferent de cantitatea de substrat.

Unele medicamente cum sunt salicilaţii, fenitoina,

dicumarolul se metabolizează după o cinetică de ordinul I

pentru doze relativ mici şi după o cinetică de ordinul 0, cu o

viteză scăzută pentru cantităţile care depăşesc aceste doze,

saturând enzimele metabolizante (Stroescu, 1997).

Metabolizarea drogurilor stereoselective Mulţi compuşi există în două figuraţii opuse (droguri

chiralice). Aceşti enantiomeri pot avea efecte biologice diferite

şi pot fi metabolizaţi diferit (levo-ibuprofenul inhibă sinteza de

prostaglandine, pe când dextroizomerul său nu) (Mungiu,

1995).

Deoarece numeroase medicamente sunt de fapt

amestecuri racemice (proporţii egale din fiecare stereoizomer)

există posibilitatea ca numai jumătate din doza administrată să


28

fie activă, de aceea se recomandă prepararea medicamentelor

formate din stereoizomerul activ.

Factori care influenţează metabolizarea medicamentelor

1. Stimularea metabolizării prin inducţie enzimatică.

Multe medicamente sunt capabile să activeze propria lor

metabolizare, precum şi a altor substanţe active de către

enzimele hepatice microsomale.

Din această categorie fac parte:

- hipnoticele (fenobarbitalul)

- unii hormoni (steroizii anabolizanţi)

- hidrocarburile cancerigene (benzpirenul)

Există trei tipuri de inducţie enzimatică:

● inducţia de tip fenobarbital (cea mai

obişnuită) – creşte nivelul citocrom P450 şi a

NADPH2- citocrom c reductaza ca urmare a

depresiei transcripţiei ADN – ARN în nucleu şi o

eventuală stabilizare lizozomală. Efectul inductor

are spectru larg.

● Inducţia de tip spironolactonă care

produce creşterea nivelului de NADPH2- citocrom

C reductază

● Inducţia de tip 3-metil colantren care

produce o formă modificată a citocromului P450

care are o altă specificitate de substrat.


29

Administrarea a unui inductor enzimatic în timpul unui

tratament cu alte medicamente, le poate reduce eficacitatea

dacă metabolizarea le inactivează sau le poate creşte

activitatea sau toxicitatea dacă metabolizarea acţionează în

acest sens.

2. Inhibarea metabolizării.

Practic inhibitorii sintezei proteice inhibă fenomenul de

inducţie enzimatică şi scad capacitatea de metabolizare a

medicamentelor. Inhibarea enzimelor metabolizante este cu

importanţă clinică pentru că determină în mod obişnuit o

creştere a efectului şi a toxicităţii (semnificaţia este mare când

este implicat citocromul P450).

3. Căi specifice de metabolizare există pentru

mediatorii neurotransmisiei, hormoni sau alte substanţe

chimice produse de organism (vezi farmacologia specială).

4. Legarea de proteinele plasmatice.

Unele medicamente se metabolizează foarte greu, cum

ar fi fenilbutazona, pentru că este legată de proteinele

plasmatice în proporţie de 99%, cunoscându-se faptul că

medicamentele libere, nelegate se metabolizează mult mai

uşor.

5. Diferenţe de specie şi diferenţe individuale.

După doze egale de medicament, reacţia terapeutică

sau toxică poate fi diferită în funcţie de specie, de aceea


30

extrapolarea rezultatelor de la animale la om poate da, uneori,

erori.

Chiar în cadrul aceleiaşi specii apar manifestări diferite,

de exemplu HIN folosită în tratamentul tuberculozei este

metabolizată mai lent de o parte a populaţiei umane, caracter

care se transmite genetic.

Concluzia care rezultă este aceea că pentru practică

dozele trebuiesc individualizate, de câte ori este posibil să se

determine concentraţia sanguină şi că asocierile

medicamentoase pot influenţa metabolizarea.

6. Vârsta şi sexul.

La persoanele foarte tinere (copii) şi la persoanele în

vârstă s-a constatat o sensibilizare la activitatea farmacologică

a medicamentelor. Scăderea metabolizării s-a constatat la

pubertate şi la bătrâneţe (ar putea fi legată de scăderea

activităţii enzimelor metabolizante).

Diferenţe de sex s-au constatat în metabolizarea unor

medicamente ca benzodiazepine, estrogeni, salicilaţi.

7. Diverse boli.

Boli hepatice care afectează arhitectura şi funcţiile

hepatice şi scad oxidazele microsomale, ceea ce reduce

metabolizarea medicamentelor (dozele trebuiesc ajustate).

Cancerul hepatic reduce conţinutul de citocrom P450. Bolile

cardiace prin reducerea fluxului sanguin hepatic afectează

metabolizarea medicamentelor. Insuficienţa respiratorie


31

cronică afectează hidroliza unor medicamente (procaina).

Diverse disfuncţii endocrine, pot afecta metabolizarea

(diabetul modifică metabolizarea medicamentelor evidenţiată

prin valori diferite ale timpilor de înjumătăţire, de exemplu ai

fenilbutazonei, tolbutamidei) (Mungiu, 1995; Stroescu, 1997).

2.1.5. Excreţia medicamentelor Medicamentele, dacă au suferit sau nu procese de

biotransformare vor fi eliminate din organism prin mai multe

căi: biliară, intestinală, prin plămân . Eliminarea prin salivă,

prin lapte, prin piele sunt cantitativ minore. Cea mai importantă

cale de eliminare este însă calea renală (Mungiu, 1995).

Pe această cale, medicamentele se elimină prin filtrare

glomerulară, substanţele care circulă liber în plasmă având o

eliminare mai rapidă faţă de cele care circulă legate.

Rata eliminării medicamentelor depinde şi de starea de

funcţionare a rinichiului, eliminarea scăzând odată cu

scăderea filtrării glomerulare până la valoarea critică a

clearance-ului creatininei de 10-20 ml/min.

Insuficienţa renală inaparentă clinic sau cea manifestă

pot determina creşterea anormală a nivelelor medicamentului

în sânge prin întârzierea eliminării sale ceea ce poate genera

efecte adverse.


32

Calea digestivă constituie o cale de eliminare pentru

unele medicamente. Prin salivă se pot elimina medicamente

ca bromurile, chinina, metale grele, alcaloizi.

Deoarece unele medicamente realizează în salivă

concentraţii asemănătoare celor din plasmă, ele pot doza în

salivă, atunci când recoltarea sângelui prezintă dificultăţi.

Prin bilă se pot excreta: hormonii steroidieni,

ampicilina, eritromicina, lincomicina, rifampicina, tetraciclinele,

digitoxina, chinina, tubocurarina, vinblastina. Eliminarea prin

bilă se face folosind mecanisme transportoare active. Parte

dintre substanţele care ajung în intestin odată cu bila se

reabsorb şi intră în circuitul enterohepatic, mentinându-se timp

îndelungat în organism.

La nivelul intestinului gros, care constituie calea de

eliminare a medicamentelor insolubile, se pot observa şi unele

medicamente care se elimină prin mucoasa intestinală, cum

este morfina.

Eliminarea pulmonară este predominantă pentru

substanţele volatile sau gazoase mai ales anestezicele

generale.

Eliminarea prin piele poate fi importantă terapeutic în

cazul griseofulvinei în micozele cutanate

Prin glanda mamară se pot elimina o serie de

substanţe în lapte care pot fi toxice pentru sugar (nicotina,

chininina, mercurul) (Mycek et al., 1997; Stroescu, 1997)).


33

2.2. PARTICULARITĂŢILE ENZIMATICE ALE METABOLIZĂRII DROGURILOR

Metabolizarea unui drog este de obicei rezultatul

acţiunii asupra sa a unei enzime sau – mai frecvent – a unui

lanţ enzimatic care duce la apariţia unui metabolit final. Este

posibilă şi varianta ca o enzimă să catabolizeze

biotransformarea mai multor droguri sau să ia parte şi în alte

procese metabolice, cum ar fi pseudocolinesteraza, HIN-

acetilaza sau glucuroniltransferaza.

Unele enzime, deşi nu catalizează în mod direct

metabolizarea unui drog, pot participa la reacţii implicate

indirect în acest metabolism, cum sunt methemoglobin-

reductaza, glucozo-6-fosfat dehidrogenaza şi glutation-

reductaza din eritrocite (Mungiu, 1977). Deficienţele acestor

enzime se reliefează numai după administarea unor droguri.

Sinteza enzimelor drog-metabolizante se află, similar

oricărei sinteze proteice, sub un strict control genetic, care le

conferă atât caracteristici de specie, cât şi caracteristici

individuale.

Caracteristicile individuale se dezvoltă în două etape:

etapa dezvoltării prenatale (fetală), de formare a enzimelor

“constitutive” şi etapa de maturare postnatală (adaptarea

biochimică), de formare a enzimelor “adaptative”.


34

De-a lungul primei etape se formează enzimele care

iau parte la organogeneză; polimorfismele acestor enzime

sunt încă puţin cunoscute, de care se ocupă altă ramură a

framacologiei: farmacologia fetală.

Viaţa extrauterină determină schimbări importante şi în

privinţa enzimelor drog-metabolizante, organismul trecând la

sinteza enzimelor adaptative, cu un ritm mai înalt la copil decât

la adult. Setul de enzime metabolizatoare provine atât din

enzimele preexistente care fuseseră represate în timpul

perioadei intrautrine, cât şi din sinteza “de novo”, realizând o

adaptare la influenţa stimulilor externi (hipoxie, hipotermie) sau

interni (acidoză, hipoglicemie).

În 1965, Willner a enumerat 32 enzime insuficiente la

nou născut (5 în SNC, 16 în ficat, 5 în tractul gastro-intestinal,

5 în rinichi şi una în eritrocite); trei dintre acestea erau enzime

metabolizatoare de droguri. Glucuroniltransferaza se numără

printre enzimele insuficiente, a cărei activitate este cam de

1/100 din valoarea adultului. Necunoaşterea acestui lucru a

dus la accidente mortale la noi născuţi la care s-a administrat

cloramfenicol, antibiotic care se metabolizează prin

glucuronoconjugare.

Tot la nou născut, se poate constata insuficienţa

enzimei acetil-transferaza, care determină acetilarea unor

droguri (HIN, sulfamide), precum şi a unor enzime oxidative şi

reducătoare (ex. methemoglobin-reductaza).


35

Pentru majoritatea enzimelor, această insuficienţă este

tranzitorie, cu excepţia celor determinate genetic (ex. G-6-

PDH sau glutation-reductaza) care sunt persistente şi capătă

expresie clinică în anumite împrejurări.

Enzimele metabolizatoare inactive sunt conţinute în

fracţiunea microsomală din celulele hepatice. Maturitatea

enzimatică este atinsă la sfârşitul primelor trei luni de viaţă

extrauterină, astfel încât setul enzimatic complet, matur de

enzime drog-metabolizatoare este o trăsătură fenotipică

individuală, la fel ca orice caracter fiziologic.

Metabolizarea drogurilor are loc în două etape: prima

etapă cuprinde procesele oxidative, reducătoare sau de

hidroliză, iar etapa a doua reacţii de conjugare.

Tabel nr. 1: Reacţiile de fază I şi de fază II

Faza

I

R. de oxidare: - Oxigenaze NADPH – dependente - Hidrogenaze - Oxidaze (MAO)

R. de reducere

R de hidroliză

Faza

II

R. de conjugare: - Glicuronoconjugare - Metilare - Acetilare - Sulfoconjugare - Formare de acid mercapturic


36

Pentru faza I, alcool-dehidrogenaza, G-6-PDH şi

pseudocolinesteraza, iar pentru faza a II-a, enzimele de

glicuronoconjugare au o implicare farmacogenetică certă şi a

căror control genetic a fost clar demonstrat.

Asupra enzimelor metabolizatoare de droguri pot

acţiona substanţe:

- inductoare: - hipnotice şi sedative (barbiturice, glutetimida, uretan)

- anestezice (NO, metoxifluran)

- stimulante ale SNC

- anticonvulsivante (hoidantoina)

- tranchilizante (meprobamat)

- antiinflamatoare (fenilbutazona)

- miorelaxante (orfenadrina)

- antihistaminice

- alcaloizi (nicotina)

- insecticide (DDT, HCN)

- hormoni steroizi (exceptând estradiolul)

- substanţe carcinogene.

- inhibitoare:

- inhibitori specifici

- unele antibiotice (care inhibă o anumită fază a

sintezei proteice, inhibând implicit şi sinteza unor

proteine enzime).

Inductorii enzimatici acţionează prin mecanisme care

nu sunt deocamdată clarificate total:


37

- legarea inductorilor de reticulul endoplasmatic (după 3 ore)

- creşterea turnoverului fosfolipidelor în microsomi (între 3 –

15 ore)

- creşterea sistemului de hidroliză microsomal în reticulul

endoplasmic rugos (după 6 ore)

- creşterea activităţii ARN-polimerazei în nuclee (8-12 ore)

- creşterea activităţii enzimelor reticulului endoplasmatic

neted (după 12 ore).

- Enzimele reticulului endoplasmatic neted ating activitatea

reticulului endoplasmatic rugos după 24 ore. Tabel nr. 2 : Reacţii de fază I (după Katzung, 1998)

Tipuri de reacţii Substratul medicamentos OXIDĂRI DEPENDENTE DE CITOCROMUL P450: Hidroxilare aromatică

Acetanilidă Propranolol Fenobarbital Fenitoină Fenilbutazonă Amfetamină Varfarină 17- alpha etinil estradiol

Hidroxilare alifatică Amobarbital Pentobarbital Secobarbital Clorprpoamidă Ibuprofen Meprobamat Glutetimidă Fenilbutazonă Digitoxină

Epoxilare Aldrina Dezalchilări oxidative: N-dealchilare

Etilmorfina Morfina Benzfetamina Aminopirina Cafeina Teofilina

O-dealchilare Codeina


38

P-nitroanisol S-dealchilare 6-metil-thiopurina

Methitural N-oxidare: Amine primare

Anilina Clorfentermină

Amine secundare 2-acetil aninofluoren Acetaminofen

Amine terţiare Nicotina Metaqualonă

S-oxidare Thioridazina Cimetidina Clorpromazina

Dezaminare Amfetamină Diazepam

Desulfurare Thiopental Parationul

Declorinare Tetraclorura de carbon Flavinmonoxigenaza (enzima Ziegler)

Clorpromazina Aminotriptilina Benzfetamină

Desipramină Nortriptilină

Methimazol Prpil-thiouracil

Aminoxidaze Feniletilamina Epinefrina

Dehidrogenaza Etanol REDUCERI Azoreduceri Prontosil

Tartrazina Nitroreduceri Nitrobenzen

Cloramfenicol Clorazepam Dantrolen

Carbonil-reduceri Methirapon Metadonă Naloxonă

HIDROLIZE Esterice Procaina, succinilcolina

Aspirina, clofibrat Metilfenidat

Amidice Procainamidă, lidocaină indometacin


39


40

Drogurile inductoare enzimatice sunt capabile să

stimuleze atât enzimele propriului metabolism (meprobamat)

cât şi enzimele pentru metabolizarea altui drog (fenilbutazona

stimulează şi metabolizarea amidopirinei, iar fenobarbitalul pe

cea a digoxinului). Studiile efectuate pe gemeni umani au

confirmat faptul că răspunsul la un inductor enzimatic este

influenţat de către genotip.

2.3. IDENTIFICAREA FENOTIPURILOR ENZIMATICE Medicamentele sunt degradate printr-un număr redus

de căi metabolice. Pentru identificarea fenotipurilor enzimatice

exprimate la administrarea unui medicament, se urmăreşte

rata metabolizării medicamentului prin dozarea cantitativă

plasmatică la intervale regulate de timp. Diferenţele cantitative

interindividuale reflectă variaţii ale eficacităţii enzimei implicate

în metabolizarea medicamentului.

Dacă se urmăreşte reacţia indivizilor într-un grup

populaţional, variaţiile interindividuale reflectă polimorfismele

enzimatice. Reacţiile similare ale pacienţilor la administrarea

unui medicament corespund aceluiaşi fenotip enzimatic,

respectiv aceleiaşi alele, iar reacţiile diferite reflectă fenotipuri

enzimatice diferite, determinate de alele diferite (Coprean,

2002).

Răspunsurile similare la administrarea medicamentelor

au o concentraţie familială. Deasemenea concordanţa


41

răspunsurilor similare în cadrul gemenilor monozigoţi este de

100%, pe când la cei dizigoţi este variabilă.

Distribuţia variabilităţii la răspunsurile la medicamente

poate fi continuă sau discontinuă. Distribuţia continuă a

fenotipurilor enzimatice este reprezentată grafic sub forma

unei curbe unimodale (curba Gauss); această distribuţie

sugerează că metabolizarea medicamentului se află sub

control poligenic.

Distribuţia discontinuă a fenotipurilor enzimatice

exprimate la administrarea unui medicament indică implicarea

unui singur locus genetic în metabolizare. Locusul genetic

poate fi reprezentat de două sau mai multe alele. În contextul

în care locusul este reprezentat de două alele, una cu

expresie dominantă (a), care determină o metabolizare rapidă

a medicamentului şi alta cu expresie recesivă (a1), care

codifică o variantă enzimatică cu activitate redusă, pot apare

două sau trei fenotipuri enzimatice.

Dacă activitatea enzimatică este aceeaşi când

constituţia genetică este homozigotă (aa) şi heterozigotă (aa1),

atunci distribuţia răspunsului la medicament este discontinuă,

bimodală.

Dacă se identifică trei fenotipuri enzimatice

corespunzătoare celor trei combinaţii alelice (aa, a1a1 şi aa1),

atunci distribuţia reacţiilor la medicament va fi discontinuă

trimodală.


42

În situaţia când locusul genetic implicat în

metabolizarea medicamentului este reprezentat de mai multe

alele ( a, a1, a2 …..an), el este denumit locus cu polimorfism

genic. La nivelul locilor polimorfici, fiecare combinaţie de alele

omoloage se exprimă printr-un fenotip enzimatic, iar distribuţia

reacţiilor la administrarea medicamentului va fi discontinuă,

multimodală.

Polimorfismele enzimatice au fost identificate pe baza

răspunsurilor variate ale pacienţilor la administrarea unor

medicamente, incluzând terapeuticele cardiovasculare,

psihiatrice, antiinfecţioase, analgeticele, precum şi alte

categorii de substanţe (alcoolul, compuşi organofosforici etc.).

2.4. POLIMORFISMELE ENZIMATICE Variaţiile interindividuale în răspunsul terapeutic sunt

de multe ori determinate genetic şi sunt rezultatul diferenţelor

între căile de metabolizare şi eliminare a medicamentelor.

Consecinţele potenţiale ale polimorfismelor în metabolizarea medicamentelor (Weber, 1997) : - efect farmacologic extins - reacţii adverse medicamentoase - absenţa activării prodrogului - toxicitate medicamentoasă - creşterea dozei eficiente - metabolizarea prin căi alternative - exacerbarea interacţiunilor medicamentoase.


43

În farmacogenetică factorii ereditari sunt esenţiali în

ceea ce priveşte variabilitatea enzimatică; modul transmiterii

moştenirii genetice poate fi monogenic sau poligenic.

Condiţiile controlate monogenic sunt detectate ca

răspunsuri anormale la medicamente, cum este idiosincrazia;

ele se descoperă prin studii populaţionale (Leucuţa, 2002).

Variaţiile controlate poligenic se detectează în studiile cu

gemeni. Atunci când există o diferenţă distinctă a unei anumite

caracteristici, ea se numeşte polimorfism.

Diferenţele genetice în absorbţia metabolismul şi

excreţia agenţilor terapeutici duc la concentraţii plasmatice

diferite ale principiilor active ducând la scăderea eficacităţii

sau producând efecte toxice.

Variaţiile farmacocinetice influenţează răspunsul

terapeutic prin intermediul interferenţelor cu fazele I şi II ale

metabolizării medicamentelor. Cercetările recente au

identificat variaţii genetice importante ale enzimelor drog-

metabolizatoare care intrevin atât în faza I cât şi în faza II;

aceste polimorfisme enzimatice duc la apariţia unor profiluri

metabolice diferite între indivizi (Shi et al, 2001).

De exemplu, acetilarea lentă este determinată de o

enzimă atipică N-acetiltransferaza din ficat, ceea ce face ca

spre deosebire de acetilatorii rapizi, acetilatorii lenţi să prezinte

semne de toxicitate. Medicamentele care produc răspunsul


44

sunt: izoniazida, procainamida, hidralazina, sulfasalazina,

fenelazina, dapsona şi multe sulfamide.

Un alt exemplu clasic este răspunsul la succinilcolină

administrată în timpul intervenţiilor chirurgicale pentru efectul

ei paralizant muscular; cauza este prezenţa unei enzime

atipice, a cărei afinitate pentru succinilcolină este de 100 de ori

mai mică.

În exemplele citate modificarea farmacocineticii are loc

în procesul de metabolizare, dar trebuie menţionat şi faptul că

genetica este şi o mare sursă de variabilitate în inducţia

enzimatică (Leucuţa, 2002)

Unele dintre aceste condiţii genetice care influenţează

farmacocinetica unor medicamente vor fi descrise în cele ce

urmează.

Până în prezent nu au putut fi demonstrate diferenţe

ereditare în ceea ce priveşte absorbţia intestinală a drogurilor

şi nu s-a descoperit nici o variantă genetică a enzimelor

gastrointestinale sau a celor care furnizează energia necesară

pentru mecanismele active de transport transmembranar care

să modifice absorbţia drogurilor.

Capacitatea drogurilor de a se lega de proteine nu pare

a avea implicaţii farmacogenetice deosebite, ea fiind diminuată

la vârstele extreme: la nou născut şi la vârstnic, datorită

imaturităţii sau insuficienţei proteinelor de transport. În multe

cazuri legarea drogurilor de fracţiunile proteice sangvine este


45

supusă competiţiei cu moleculele endogene (ex. legarea

bilirubinei de fracţiunea albuminică sangvină este scăzută de

administrarea de sulfonamide, fitomenadionă, indometacin,

novobiocin, lanatozid C putând provoca icter la nou născut şi

sugar).

Locul de acţiune al moleculelor medicamentoase este

reprezentat de porţiuni specializate ale structurilor celulare:

receptorii. Receptorii prezintă locuri specializate de

recunoaştere atât a moleculelor endogene, cât şi a celor

medicamentoase; această structură intimă a receptorilor este

controlată genetic, iar polimorfismele acestei structuri vor duce

evident la variaţia răspunsului la medicamente. Se poate astfel

afirma cu tărie faptul că funcţia receptorilor este controlată

genetic.

Eliminarea drogurilor, indiferent de calea pe care se

produce, este supusă variaţiilor individuale datorită

polimorfismelor genetice, capacitatea de eliminare a

substanţelor medicamentoase fiind diferită, mai ales în funcţie

de variantele de metaboliţi. Probleme deosebite pun prematurii

şi nou născuţii, la care capacitatea de eliminare a substanţelor

nocive este de 20-50% faţă de cea a adultului datorită

imaturităţii histologice şi funcţionale a nefronului (Mungiu,

1977) cu toate că eliminarea renală nu este în aceeaşi măsură

controlată genetic.


46

2.4.1. Sistemul enzimatic citocrom P450 (CYP) Aproximativ 50% din medicamentele utilizate clinic sunt

metabolizate de către enzimele microsomale ale citocromului

P450 (CYP). Astfel CYP2D6 metabolizează 20% din

medicamente, CYP 2C9 şi CYP2C19 15%, iar CYP 2E1,

CYP2A6, CYP1A2 şi alte variante aproximativ 15% (Evans şi

Johnson, 2001).

În locusul CYP2D6 au fost identificate 53 de alele

reprezentate de fenotipuri enzimatice variabile, de la unele

fenotipuri incapabile să metabolizeze medicamente până la

altel fenotipuri care produc o metabolizare rapidă.

Fig. 2: Activitatea citocromilor P-450 CYP 3A4 şi CYP

3A5 la caucazieni (B) şi la populaţiile de culoare africane (A) (după Evans şi McLeod, 2003)


47

Alelele identificate prezintă variaţii interindividuale,

etnice şi geografice. În figura 2 este reprezentară comparativ,

la caucazieni şi la populaţiile de culoare africane, activitatea

citocromilor P-450 CYP 3A4 şi CYP 3A5.

Studii de farmacocinetică şi farmacogenetică în

schizofrenie au relevat rolul izoenzimelor CYP2D6, CYP2C19

şi CYP C9 în metabolizarea neurolepticelor (Wong et al.,

2000).

În cadrul pacienţilor cu depresie unipolară, trataţi cu

lamictol şi norpramin s-au relevat variaţii ale reacţiei la aceste

medicamente determinate de existenţa unor fenotipuri

enzimatice diferite de CYP2D6. În cadrul genei s-au identificat

trei alele 3(A), 4(B), 5(D) caracterizate printr-o metabolizare

intensă, iar două alele 6 (T) şi 7(E) care produc o metabolizare

redusă (Murphy et al, 2000)

Pentru gena CYP3A5 s-au identificat alelele T369G şi

A45G, care diferă prin activitatea lor metabolică (Paulussen et

al, 2000).

2.4.2. Arilamin-N-acetiltransferazele Polimorfismul clasic al acetilării a fost semnalat pentru

prima oară la administrarea izoniazidei (HIN) în tratamentul

tuberculozei. S-a constatat că la unii pacienţi nivelul

izoniazidei scade rapid în sânge. Medicamentul este excretat

sub forma unor derivaţi conjugaţi inactivi. La alţi pacienţi se

menţine o concentraţie crescută în sânge a medicamentului


48

netransformat un timp îndelungat, corelat cu o eliminare

redusă.

Datele cantitative obţinute din studiile populaţionale au

condus la clasificarea pacienţilor în două fenotipuri:

metabolizatori (inactivatori) rapizi şi metabolizatori

(inactivatori) lenţi a izoniazidei.

Studiile familiale au condus la concluzia că deficienţa

metabolică semnalată se transmite ca o trăsătură autosomală

recesivă, iar investigaţiile biochimice au arătat că menţinerea

unei concentraţii crescute în sânge se datoreşte unei reduceri

a vitezei de N-acetilare a medicamentului la nivelul ficatului.

Enzima responsabilă de polimorfismul metabolizării

izoniazidei este arilamin-N-acetiltransferaza 2 (NAT2). La om

s-au pus în evidenţă două enzime arilamin-N-acetiltransferaze:

NAT2 şi NAT1, care sunt capabile să acetileze (O-acetilare şi

N-acetilare) unele medicamente şi agenţi chimici carcinogeni.

Genele NAT1 şi NAT2 sunt localizate în cromosomul 8

(8p21.3 – 8p23.1) şi au secvenţe foarte asemănătoare,

sugerând originea lor dintr-o genă ancestrală prin duplicaţie

(Delomenie et al., 1998).

Enzima NAT2 este implicată în acetilarea mai multor

medicamente şi prezintă 6 variante alelice din care patru sunt

mai răspândite. Aceste variante sunt produse de substituţii, se

exprimă recesiv şi corespund fenotipului “acetilator lent”, şi

care se caracterizează prin prezenţa la nivelul ficatului a unei


49

cantităţi reduse de NAT2. Acetilarea slabă a substraturilor

preferenţiale de NAT2 determină apariţia unor reacţii adverse

la administrarea medicamentelor.

Gena NAT1, prezintă deasemenea polimorfism. S-au

identificat cinci variante alelice determinate de variaţii în

secvenţa care corespunde semnalului de poliadenilare

(AATAAA), alterând stabilitatea ARNm corespunzător, o alelă

determinată de o deleţie şi cinci alele cauzate de substituţii.

Alelele se deosebesc între ele prin activitatea de metabolizare

a substraturilor. Astfel, alelele NAT1–10 şi NAT 1–11 produc

acetilare rapidă, NAT 1-3 şi NAT 1-4 acetilează normal, iar

NAT 1-4 şi NAT 1-5 produc o acetilare slabă (Broder şi Venter,

2000).

Frecvenţa alelelor variază în funcţie de zona

geografică şi de etnie (Brockton et al, 2000, Dhainini, Levy,

2000). Substraturile preferenţiale ale NAT1 sunt acizii

paraaminosalicilic şi paraaminobenzoic.

Fenotipurile NAT 2 asociate cu o acetilare slabă

determină o creştere a riscului pentru cancerul de vezică

urinară (Green et al., 2000) la persoanele fumătoare sau

expuse la carcinogeni arilaminici. La 30% din celulele

tumorilor de vezică urinară s-a constatat deleţia genei NAT2,

iar 30% din tumori prezintă trisomie 8 (Stacey et al, 1999).

Alela NAT 1-10 asociată cu fumatul prezintă un risc

crescut pentru cancerul cavităţii orale, faringelui şi laringelui


50

(Olsham, et al., 2000), iar NAT 1-11 este asociată cu cancerul

de sân (Millikan, 2000).

Arilamin-N-acetiltransferazele 1 şi 2 au rol important în

detoxificare prin inactivarea arilaminelor şi substanţelor

asociate din fumul de tutun, precum şi a altor agenţi poluanţi

din mediu. Acţiunea lor se exercită asupra metaboliţilor oxidaţi

produşi de enzimele care acţionează în prima fază a

procesului de detoxificare.

În prima fază a procesului de detoxificare acţionează

monooxigenazele P450 (izoenzimele CYP 1A1 şi CYP 1A2)

care oxidează agenţii toxici.

Aceşti metaboliţi sunt inactivaţi prin conjugare de NAT1

şi NAT2 şi eliminaţi. O parte din metaboliţii fazei I şi a fazei II

sunt activaţi, apoi acţionează asupra moleculelor de ADN şi

proteine, producând tulburări celulare care pot fi limitate la un

ţesut sau organ. Unele modificări celulare pot să conducă la o

creştere a riscului pentru cancerizare sau pot determina

toxicitate.

2.4.3. Glutation-S-transferaza (GST) GST are rol în procesul de detoxificare, participând la

acetilarea metaboliţilor primei etape de biotransformare. Gena

GST M1 prezintă mai multe alele care se traduc în fenotipuri

enzimatice cu activitate variabilă.


51

Genotipul slab acetilat poate conferi o creştere a

riscului pentru cancer la indivizii nefumători, iar un genotip

acetilator rapid determină o creştere a riscului pentru cancer la

fumători (Nyberg et al., 2000).

Alela nul în stare homozigotă (-/-) determină o creştere

a riscului pentru cancerul colorectal şi de vezică urinară. De

asemenea, agenţii carcinogeni din fumul de ţigară, aminele

aromatice şi heterociclice pot cauza cancer prostatic prin

interacţiune cu modificările genetice ale enzimelor implicate în

metabolizarea acestora (NAT 1, NAT 2, GST M1,

NQO1=NAD(P)-guanine oxidoreductase 1).

2.4.4. Catecol- O- metiltransferaza (COMT) Enzima catalizează metilarea neurotransmiţătorilor şi

medicamentelor levodopa şi metildopa. Locusul genetic

prezintă mai multe alele care sunt reprezentate de variante

enzimatice cu activitate catalitică diferită.

Activitatea catalitică prezintă variaţii interindividuale,

etnice şi geografice. Identitatea alelelor prezintă importanţă

clinică în tratamentul unor boli neuropshice, a cancerului indus

de estrogeni şi în hipertensiune.

2.4.5. Apolipoproteina E (ApoE) S-a constatat că tratamentul cu estrogeni administrat

femeilor în menopauză are efect diferenţiat asupra


52

concentraţiei lipoproteinelor şi lipidelor serice în funcţie de

alelele pe care le conţin locii omologi ai apolipoproteinei E. din

compararea concentraţiei colesterolului total, a trigliceridelor şi

lipoproteinelor (LDL şi HDL) s-a constatat că starea

homozigotă a alelei E4 (E4/E4) şi cea heterozigotă cu alela E3

(E4/E3) reflectă o concentraţie crescută a lipoproteinelor şi

lipidelor serice (Garry et al., 1999).

2.4.6. Catalaza eritocitară Catalaza eritrocitară descompune peroxidul de

hidrogen natural şi a celui format sub acţiunea unor agenţi

hemolitici (unele medicamente, radiaţii, substanţe chimice:

2H2O2 = 2H2O + O2). Locusul genetic al enzimei se găseşte

în cromosomul 11 (11p13) şi este reprezentat prin două alele,

o alelă dominantă C, care corespunde unei variante

enzimatice cu activitate catalitică normală şi o alelă recesivă c

care este corelată cu lipsa activităţii enzimatice (acatalazia)

(vezi şi subcapitolul de mai jos).

Lipsa enzimei este determinată de starea homozigotă

a alelei recesive (cc). Acatalazia se exprimă fenotipic prin

sindromul gangrenei orale. Un nivel enzimatic redus,

corespunzător constituţiei heterozigotice (Cc) determină forme

uşoare de ulceraţii ale alveolelor dentare. Constituţia

homozigotă a alelei dominante (CC) corespunde unui fenotip

enzimatic normal (Broder şi Venter, 2000).


53

2.4.7. Pseudocolinesteraza plasmatică Locusul genetic al enzimei se găseşte în cromozomul

3(3q25) şi este reprezentat de mai multe fenotipuri enzimatice

determinate de mai multe combinaţii alelice. Fenotipurile

enzimatice au fost evidenţiate în urma administrării

preoperator a succinilcolinei. S-a constatat că apneea produsă

de miorelaxant prezintă variaţie interindividuală în funcţie de

constituţia alelică a locilor omologi. Studiile familiale şi

populaţionale au condus la concluzia că locusul din

cromozomul trei este reprezentat de trei alele: a1 corespunde

unui fenotip enzimatic activ, a2 o activitate enzimatică redusă,

iar a3 reflectă lipsa activităţii enzimatice.

Diferitele combinaţii alelice conduc la realizarea unui

număr de 6 fenotipuri enzimatice. La indivizii homozigoţi

pentru a1(a1a1), apneea durează 2-3 minute, iar la celelalte

combinaţii alelice se prelungeşte variabil, în funcţie de

combinaţie, până la o oră, iar lipsa enzimei determină

acumularea medicamentului în organism (vezi şi subcapitolul

de mai jos).

2.4.8. Glucozo-6-fosfat dehidrogenaza (G6PD) Glucozo-6-fofat dehidrogenaza este codificată de o

genă localizată în cromozomul X (Xq28). Locusul genetic este

reprezentat de 150 alele cu activitate catalitică variabilă.


54

Enzima catalizează oxidarea glucozo-6-fosfatului în 6-fosfo-

gluconat. Una dintre alele corespunde unui nivel enzimatic

redus, 3-4% din nivelul enzimatic normal alela este recesivă şi

se exprimă după administrarea antimalaricelor (primaquină).

Deficienţa de G6PD a fost semnalată şi la

administrarea de fenacetin, furantoin, sulfonamide. Persoanele

care conţin această alelă (XaXa şi XaY) manifestă crize de

anemie hemolitică (vezi şi subcapitolul de mai jos).

2.4.9. Paraoxonaza

Enzima intervine în clivarea compuşilor organofosforici

cu care vin în contact persoanele din industria producătoare şi

din agricultură unde se administrează. S-a constatat că multe

persoane care manipulează aceste substanţe manifestă

intoxicaţii. Cercetările genetice au relevat că sensibilitatea la

aceşti compuşi organofosforici este determinată de o alelă

recesivă care se exprimă printr-un nivel enzimatic redus în

stare homozigotă (aa). Constituţiile genetice AA şi Aa se

reflectă printr-un nivel enzimatic normal.

2.5. ENZIMOPATII FARMACOGENETICE Medicul englez A. Garrod a studiat o maladie care se

caracterizează prin excreţia în urină a unei cantităţi mari de

acid homogentisic, ceea ce determină coloraţia în negru a

urinei după expunerea la aer, maladie cunoscută sub numele


55

de alcaptonurie. El a ajuns la concluzia că prezenţa acidului

homogentisic se datorează absenţei sau ineficienţei unei

enzime care determină un blocaj metabolic. A. Garrod a emis

ipoteza că este vorba de o cauză ereditară prin factori

mendelieni recesivi deoarece maladia este prezentă la 60%

din cazuri în urma căsătoriilor consangvine între veri primari.

În urma acestor cercetări a publicat o carte numită Inborne

errors of metabolism (1909) devenind astfel primul cercetător

al maladiilor genetice de metabolism determinate de modificări

în căile metabolice de sinteză a enzimelor, proteinelor,

aminoacizilor, acizilor nucleici, zaharurilor, lipidelor.

Maladiile genetice de metabolism sunt de două tipuri:

- autosomale când genele afectate se găsesc pe autosomi;

în acest caz maladia prezintă o frecvenţă egală la ambele

sexe;

- heterosomale când genele sunt plasate pe cromosomul X

(legate de X); astfel de maladii prezintă frecvenţe diferite la

cele două sexe.

Numărul exact de enzime din organismul uman nu este

cunoscut, apreciindu-se a fi în jur de 10.000 din care numai

2% sunt cunoscute ca prezentând defecte, deci determinând

apariţia de enzimopatii.

Marea majoritete a enzimopatiilor se moştenesc ca

recesive, autosomale şi unele recesive legate de X. S-a

constatat că heterozigoţii deşi prezintă o activitate genetică


56

redusă la jumătate sunt fenotipic normali sau aproape normali,

ceea ce demonstrează capacitatea mare a organismului de

adaptare metabolică, mai mult s-a constatat în cazul diverselor

enzimopatii că totuşi există o activitate reziduală a enzimelor

respective, ceea ce demonstrează că adesea au loc modificări

genetice de natură cantitativă sau care schimbă caracteristicile

cinetice ale enzimelor.

Terapia maladiilor respective se poate realiza prin

obţinerea de preparate enzimatice de origine umană, acestea

realizându-se prin cultura în masă de celule umane (placenta

umană este o sursă bună de ţesuturi necesare obţinerii de

preparate enzimatice, iar administrarea lor în microcapsule

semipermeabile previne accesul anticorpilor la enzimă şi

determină o aprovizionare continuă a organismului deficient.

De asemenea enzimopatiile se pot trata prin

manipularea mediului, în sensul că se elimină din regimul

alimentar produsul care nu poate fi metabolizat sau se

suplimentează dieta cu produsul absent datorat unei

inactivităţi enzimatice. De pildă în cazul aciduriei orotice,

caracterizată prin exces de acid orotic, adiţia uridinei în

alimentaţie conduce la o ameliorare evidentă a simptomelor

clinice.

Un alt exemplu îl constituie imposibilitatea consumului

de lapte (hipolactazia) datorită absenţei enzimei lactaza la

anumite populaţii orientale, africane, la unii europeni; se


57

recomandă să se elimine laptele şi produsele lactate din

alimentaţie. Similar, fenilcetonuria se tratează prin eliminarea

fenilalaninei din alimentaţie.

Există mai multe etape în evidenţierea unui defect

farmacogenetic; la om au fost puse în evidenţă majoritatea

enzimopatiilor farmacogenetice relevate de către

medicamente:

a. Prima etapă: în prezenţa unui defect

farmacogenetic, curba de distribuţie de frecvenţă a

răspunsului la medicament este bimodală,

trimodală sau polimodală faţă de distribuţia

obişnuită care este unimodală.

b. A doua etapă: descoperirea unei enzime anormale

sau a lipsei unei enzime la indivizii la care s-a

evidenţiat defectul.

c. A treia etapă: descoperirea modului de transmitere

ereditară prin anamneza familială. Principalele enzimopatii farmacogenetice sunt:

2.5.1. Acatalazia Este un defect înnăscut de metabolism caracterizat

prin lipsa totală sau parţială a catalazei eritrocitare, hepatice,

musculare şi medulare. Transmiterea ereditară a acestui

defect enzimatic se face autosomal recesiv, boala este

frecventă în Japonia şi Elveţia. În distribuţia de frecvenţă,


58

boala se prezintă cu aspect trimodal (normali, hipocatalazici şi

acatalazici).

Aspectele clinice pot varia de la lipsa totală a

simptomelor în 25% din cazuri până la boala gangrenoasă a

cavităţii bucale care răspunde la tratament antibiotic şi

chirurgical.

2.5.2. Polimorfismul acetilării izoniazidei După modul de metabolizare a hidrazidei acidului

izonicotinic (HIN), există două categorii de indivizi: inactivatorii

rapizi şi inactivatorii lenţi. La cei din urmă are loc o sinteză

lentă a enzimelor de metabolizare, care explică şi procentul

crescut de leziuni nervoase periferice la aceştia (pentru

înlăturarea acestui efect secundar se administrează

piridoxina). Polimorfismul se transmite ereditar. Caucazienii

prezintă acest polimorfism în 50% din cazuri.

2.5.3. Hipersensibilitatea la succinilcolină (deficitul de pseudocolinesterază sau apneea la succinilcolină)

Colinesteraza plasmatică (pseudocolinesteraza,

butirilcolinesteraza sau colinesteraza nespecifică) este o

enzimă cu greutatea moleculară de 320.000 şi cu o structură

tetraedrică. Se întâlneşte în plasmă şi în majoritatea

ţesuturilor, dar nu şi în eritrocite. Ea degradează acetilcolina

eliberată la nivelul joncţiunilor neuromusculare.


59

Timpul de înjumătăţire al pseudocolinesterazei a fost

estimat la 8 – 16 ore; ea este foarte stabilă în probele de ser şi

poate fi păstrată pentru perioade lungi la temperaturi de – 20°

C fără a-şi pierde activitatea. Pseudocolinesteraza este

produsă în ficat, deci în cazurile de insuficienţă a funcţiei

hepatocelulare scade activitatea sa.

Pseudocolinesteraza există sub variate forme

enzimatice, cu afinităţi diferite faţă de suxamethoniu, un

medicament miorelaxant utilizat frecvent în procedurile de

anestezie generală. Variantele ereditare ale enzimei

interesează anestezistul întrucât durata de acţiune a

succinilcolinei, mivacuriumului şi, în unele cazuri, a

anestezicelor locale esterificate este determinată de activitatea

acestui sistem enzimatic (Hall et al, 1966).

În mod normal, după administrarea preoperatorie de

suxamethoniu, butirilcolinesteraza normală, prezentă în

plasmă, asigură degradarea sa rapidă, cu un timp de

înjumătăţire de patru minute.

Succinilcolina este hidrolizată printr-un proces în două

etape: întâi până la succinilmonocolină şi apoi la acid succinic.

S-a estimat că doar 5% din cantitatea de agent

farmacologic injectat ajunge la nivelul plăcii motorii, datorită

unei combinaţii hidroliză-difuziune de la nivelul plasmei.

Excreţia urinară şi legarea de proteine joacă roluri fără


60

importanţă în eliminarea succinilcolinei, durata de acţiune fiind

determinată de rata metabolismului.

Între indivizii unei populaţii există un polimorfism al

metabolizării drogului bazat pe existenţa unor alele rare,

notate după cum urmează: E1u – forma normală, E1

a – forma

atipică, E1f – alela fluororezistentă (fluoridul inhibă activitatea

colinesterazei normale), E1s – alela de tip „silent” (care nu

produce enzima) şi alela necunoscută pentru enzima de tip

Cynthiana (cu activitate crescută). Locusul alelei a fost

determinat pe braţul lung al cromosomului 3 (3q25). Se

transmite autosomal recesiv (Broder şi Venter, 2000).

Indivizii homozigoţi pentru alela atipică (E1a E1

a) vor

sintetiza o enzimă atipică, fără afinitate pentru degradarea

substratului (miorelaxantul); la aceşti indivizi, după

administrarea preoperatorie de suxamethoniu se înregistrează

brusc şi în mod imprevizibil o apnee prelungită de la 2 – 3

minute la câteva ore necesitând măsuri urgente de reanimare.

Chiar heterozigoţii (E1u E1

a), care au o frecvenţă în populaţie

de 1:25.000 şi care posedă 50% din activitatea normală a

enzimei, pot dezvolta o apnee anormal de lungă.

Incidenţa purtătorilor de alele atipice este variabilă la

diferite populaţii: caucazienii au o frecvenţă mai mare a

alelelor E1a şi E1

f, care sunt rare la populaţiile mongole.


61

Tabel 4: Caracteristicile biochimice ale unor variante ale pseudocolinesterazei (după Rosenberg H. et al, 1996)

Genotip Activitatea colineste-razică (u/10)

Număr de dibucaină

Număr de fluorid

Număr de clorid

Număr de succinilcolină

EuEu 677-1860 78-86 55-65 1-12 89-98 EaEa 140-525 18-26 16-32 46-58 4-19 EuEa 285-1008 51-70 38-55 15-34 51-78 EuEf 579-900 74-80 47-48 14-30 87-91 EfEa 475-661 49-59 25-33 31.36 56-59 EfEs 351 63 26 25 81

Există mai multe proceduri pentru testarea activităţii

pseudocolinesterazei. Majoritatea metodelor se bazează pe

reacţia unei thiocoline (ex. butirilthiocolină) cu ser sau plasmă

conţinând colinesterază. Produsul de reacţie este cuplat cu

acidul 5,5`- dithiobis-(2-nitrobenzoic) şi formează un produs

colorat care poate fi urmărit spectrofotometric.

Kalow et al, au arătat pentru prima oară că atât

modificările calitative, cât şi cele cantitative ale enzimei

determină durata apneei; el a mai observat că la acele

persoane care manifestă sensibilitate la succinilcilină,

anestezicul local dibucaina (Nupercaina) inhibă hidroliza

substratului benzilcolină mai puţin decât la subiecţii cu răspuns

normal la succinilcolină.

Procentul de inhibiţie al reacţiei a fost numit numărul

de dibucaină. Acest număr este constant pentru fiecare

individ şi nu depinde de concentraţia enzimei, ceea ce îl face

deosebit de util în depistarea persoanelor susceptibile.


62

Distribuţia discontinuă a numerelor de dibucaină

(tabelul 4) sugerează un model de transmitere monogenic:

indivizii cu valoarea numărului de dibucaină în jur de 80 sunt

homozigoţi normali, iar cei cu valori în jur de 20 sunt

homozigoţi atipici cu prelungirea marcată a activităţii

succinilcolinei. Indivizii cu valori în jur de 60 sunt heterozigoţi

şi au un răspuns aproape normal la succinilcolină.

Întrucât fluoridul hidrolizează in vitro substratul enzimei

(mai puţin la pacienţii cu alela Ef) s-a descris şi un număr de

fluorid; s-au mai descris un număr de clorid şi un număr de

succinilcolină (tabelul 4) cu utilitate variabilă în

diagnosticarea susceptibilităţii la apnee produsă de

succinilcolină.

Cu ajutorul tehnicilor actuale de genetică moleculară

s-au descris detaliat mutaţiile punctiforme care caracterizează

variantele alelice; probabil aceste descoperiri vor duce la

crearea unor teste de diagnostic mai precis a susceptibilităţii la

apnee.

Deşi este un miorelaxant antidepolarizant, mivacurium

este metabolizat în cantităţi semnificative tot de către

pseudocolinesterază; ca urmare pot apare episoade de apnee

şi la administrarea de mivacurium (Patraş şi Mungiu, 2003).

În ambele cazuri, tratamentul apneei constă în

continuarea ventilaţiei artificiale, perfuzia cu două unităţi de


63

sânge (aduce cantităţi suficiente de pseudocolinesterază) şi

administrarea de 0,03 mg/kg neostigmină.

2.5.4. Anemia hemolitică la primaquină La două trei zile de la administrarea unor medicamente

(antimalarice, analgezice, sulfamide) poate apare o anemie

hemolitică severă care evoluează cam o săptămână, după

care se remite. Enzima deficitară este G-6-PDH, care prin

NADH-ul format oferă posibilitatea trecerii glutationului oxidat

în glutation redus (GSSG în GSH). Lipsa acestuia din urmă

determină hemoliza.

Această boală se transmite ereditar prin cromosomul X

recesiv, având o frecvenţă mai mare la bărbaţi. În lume ar

exista în jur de 100 de milioane de purtătoare de gene

mutante. Frecvenţa crescută a acestora în zonele geografice

în care malaria este endemică, se consideră că s-ar datora

caracterului protector al acestei gene purtătoare faţă de

malarie.

În acest tip de anemie, s-au semnalat şi alte perturbări

în metabolismul eritrocitar în afara deficitului de G-6-PDH care

este defectul metabolic primar. S-au pus astfel în evidenţă

mai multe variante ale acestei enzime în funcţie de migrarea

electroforetică şi afinitatea faţă de substrat.


64

2.5. 5. Porfiriile medicamentoase Toate pofiriile rezultă printr-un defect în sinteza

hemului. Hemul este un pigment tetrapirolic, component cu

funcţii esenţiale al hemoglobinei, mioglobinei şi citocromilor

(compuşi cu rol în transportul, activarea oxigenului şi în lanţul

transportor de electroni).

Citocromul P450 este o hemoproteină implicată în mod

intim în conversia drogurilor nepolarizate, liposolubile în

compuşi polarizaţi hidrosolubili, care pot fi excretaţi în urină.

Deficienţa completă a enzimelor implicate în sinteza

hemului este incompatibilă cu viaţa. Deficienţa parţială poate

duce la acumularea unuia sau mai multor produşi intermediari

ai producerii hemului. O astfel de acumulare de precursori

este responsabilă, într-o manieră încă neexplicată, pentru

manifestările clinice ale porfiriilor.

Punctul de restricţie în sinteza hemului este

reprezentat de conjugarea succinil-coA cu glicina pentru a

forma acidul δ-aminolevulanic sub acţiunea enzimei acid-δ

aminolevulanic sintetaza. În porfirii se observă o deficienţă

parţială a enzimelor subsecvente punctului de restricţie iniţial,

ceea ce determină o stimulare a reacţiei de formare a acidului

δ aminolevulanic. Rezultatul este supraproducţia de produşi

intermediari înaintea etapei deficiente (Barash et al., 1998).


65

Fig. 3: Biosinteza hemului şi localizarea defectului în

unele porfirii (ALA = acid δ aminolevulanic, PBG = porfobilinogen, URO = uroporfofirinogen, COPRO = coproporfirinogen, PROTO = protoporfirinogen, PRO = protoporfirinogen) (modificat după Barash et al., 1998). În porfiria acută intermitentă există o deficienţă parţială a enzimei etapei 1. În coproporfiria ereditară există o deficienţă parţială a enzimei etapei 2. În porfiria variegata există o deficienţă parţială a enzimei etapei 3. În porfiria cutanea tarda există o deficienţă parţială a enzimei etapei 4.

Porfiriile se manifestă în general după pubertate;

transmiterea ereditară se face mai ales după un model

autosomal dominant cu excepţia porfiriei congenitale

eritropoetice care se transmite autosomal recesiv.

Clasificarea funcţională a porfiriilor (utilă pentru

anestezist) se bazează pe separarea formelor inductibile de

cele neinductibile.


66

Porfiriile inductibile

Se caracterizează prin faptul că simptomatologia este

precipitată de expunerea la droguri. Tabel 5: Droguri care precipită porfiriile (Barash et. Al,

1998). Clasa terapeutică Agenţi farmacologici Sedative şi hipnotice Barbiturice

Clordiazepoxid, glutetimidă, diazepam

Analgezice Pentazocină, antipirină, aminopirină, lidocaină

Anticonvulsivante Fenitoină Methosuximid

Antibiotice Sulfonamide Cloramfenicol

Steroizi Estrogeni Progesteron

Hipoglicemiante sulfonilureice Tolbutamidă Clorpropramid

Toxine Plumb Etanol

Varia Preparate de ergot Amfetamine Methil DOPA

Porfiriile inductibile sunt: porfiria acută intermitentă,

porfiria variegata şi coproporfiria ereditară.

Ele cauzează un sindrom neurologic acut, spre

deosebire de porfiriile neinductibile la care predomină

manifestările cutanate (sensibilitate exagerată la lumina

ultravioletă urmată de fragilitate cutanată şi hemoragii).


67

Totuşi, circa 80% dintre pacienţii cu porfiria variegata

prezintă fotosensibilitate şi unii pacienţi cu coproporfirie

ereditară pot prezenta leziuni cutanate.

Porfiriile sunt foarte dificil de diagnosticat în faza lor

latentă. În stadiul acut se pot utiliza anumite teste indirecte (de

exemplu testul Watson-Scwartz) sau, mai recent, analiza

directă a metaboliţilor intermediari pentru măsurarea nivelurilor

crescute de intermediari ai hemului (Barash et al., 1998).

Porfiriile inductibile pot fi considerate ca un sindrom

neurologic cu o varietate de tablouri clinice care implică

sistemul nervos central, cel periferic şi sistemul nervos

autonom. O manifestare frecventă este durerea abdominală

colicativă însoţită de obicei de greaţă şi vărsături care

sugerează diagnosticul de abdomen acut şi poate conduce la

o laparotomie exploratorie. Alte simptome sunt: tulburări

psihice, tetraplegie, hemiplegie, alterarea conştienţei şi

durerea. Hiponatriemia şi hipokaliemia pot apare ca urmare a

vărsăturilor din decursul atacului acut sau pot fi legate de

afectarea hipotalamusului. Paralizia muşchilor respiratori

poate conduce la deces. Cauza acestor manifestări este

necunoscută şi poate fi datorată prezenţei metaboliţilor

intermediari sau deficitului de hem în neuroni.

Un număr tot mai mare de pacienţi infectaţi cu HIV

prezintă şi porfiria cutaneea tarda, etiologia aceste asocieri

fiind încă necunoscută.


68

Deoarece porfiriile sunt afecţiuni rare, experienţa

clinică legată de anestezice care le pot declanşa, este limitată.

Studii in vitro au sugerat că unele anestezice sau adjuvante ai

anestezicelor ar putea fi contraindicate, dar experienţa clinică

este încă insuficientă în domeniu (Barash et al, 1998).

Managementul pacienţilor cu porfirie

Este important de recunoscut cazurile de porfirie la

pacienţii care urmează să fie supuşi intervenţiilor chirurgicale

făcându-se o anamneză personală şi familială atentă; testele

de laborator trebuie să includă electroliţii şi uree sangvină, iar

examinarea fizică va include o inspecţie atentă a leziunilor

cutanate.

În managementul anesteziei la pacienţii cu porfirie,

principala grijă este a se evita administrarea drogurilor care

pot declanşa criza (drogurile care induc sinteza de enzime

citocromiale: barbituricele, sedative nebarbiturice,

anticonvulsivantele-hidantina, alcoolul). Factorii endogeni,

cum ar fi: postul, infecţiile, estrogenii, pot, de asemenea,

precipita porfiriile.

Diagnosticul poate fi foarte dificil deoarece atacurile pot

apare la o perioadă de timp variabilă după administrarea

drogului. Propofolul pare a fi un agent de inducere a anesteziei

sigur; la fel sunt şi monoxidul de azot, miorelaxantele şi

opioidele. Experienţa cu alte anestezice inhalatorii sau cu


69

agenţi de reversie este favorabilă, dar studiile in vitro arată că

ele pot exacerba crizele de porfirie.

Cei mai mulţi experţi contraindică tehnicile de

anestezie regională la pacienţii cu porfirie pentru a evita

confuzia semnelor neurologice care ar putea apare

postoperator. Totuşi, studii recente indică anestezia epidurală

la parturientele cu porfirie acută intermitentă (Barash et al,

1998).

Perfuziile cu glucoză sunt de asemenea indicate

întrucât ajunarea preoperatorie poate induce criza. Atacul

acut se tratează cu perfuzii cu glucoză, corectarea

hiponatremiei, a hipokaliemiei şi hipomagneziemiei. Se pot

administra piridoxină şi hematină. Se combate insuficienţa

respiratorie şi durerea. 2.5.6. Mucopolizaharidozele Mucopolizaharidozele sunt afecţiuni genetice în care

mucopolizaharidele sunt depozitate în tesuturi în cantităţi

anormale şi sunt excretate în cantităţi mari în urină.

Cauza acestor afecţiuni constă în deficitul enzimelor

lizozomale specifice necesare pentru catabolizarea

mucopolizaharidelor; în consecinţă mucoplizaharidele se

acumulează în ţesuturi producând manifestări clinice specifice.

S-au descris şapte forme principale de

mucopolizaharidoze, cu mai multe subgrupuri. Majoritatea


70

mucopolizaharidozelor se transmit ereditar după modelul

autosomal recesiv.

Din punct de vedere clinic ele evoluează progresiv,

pacienţii fiind marcaţi de aspectul facial caracteristic

(gargoilism), de anomalii scheletice (lordoză lombară, redoare

articulară, deformaţii toracice, piticism); se mai descriu

hipoplazia proceselor odontoide (în sindromul Morquio),

opacităţi corneene, şi creşterea de volum a inimii, ficatului şi

splinei ca rezultat al acumulării mucopolizaharidelor.Pot

apărea frecvent şi deteriorări mentale (Barash et al, 1998)..


71

Capitolul III

ASPECTE FARMACODINAMICE ÎN FARMACOGENETICĂ

3.1. NOŢIUNI GENERALE DE FARMACODINAMIE

Farmacodinamia studiază efectele medicamentelor,

locul şi mecanismul lor de acţiune. Farmacodinamia este

ramura farmacologiei care studiază efectele favorabile ale

medicamentelor asupra organismului.

Spectrul de cunoaştere a farmacodinamiei implică

(Dogaru et al., 1998):

1. studiul acţiunilor farmacodinamice şi parametrii

care îi caracterizează

2. factorii care influenţează acţiunea

farmacodinamică

Activitatea biologică a medicamentului presupune:

- o interacţiune iniţială de ordin chimic sau fizico-

chimic cu moleculele organismului - acţiune primară


72

- se declanşează apoi un complex de reacţii care au

ca rezultat efectul farmacologic global (Smith şi

Reynard, 1992).

O acţiune farmacodinamică poate fi manifestată în

sensul amplificării sau deprimării unui proces fiziolgic sau

fiziopatologic.

Potrivit legii fundamentale a farmacodinamicii

medicamentul nu crează funcţii noi în organism, acţiunea şi

reglarea asupra acestora se realizează pe structurile

existente, asupra cărora medicamentul are efect de modelare

sau de monitorizare (Mungiu, 1995).

3.1.1. Principalii parametrii ai acţiunii farmacodinamice Acţiunea farmacodinamică este caracterizată de mai

mulţi parametri:

Sensul acţiunii

Acţiunea poate fi stimulatoare (excitantă), obţinându-se

prin ridicarea tonusului funcţional sau inhibitoare sau

(deprimantă). De menţionat că medicamentul acţionează pe

structurile existente, pe receptorii proprii fiecărui organism, în

consecinţă nu există “receptori farmacologici” (ei sunt

preformaţi, determinaţi genetic). Medicamentele nu pot crea

nici o funcţie nouă într-un organism ele putând stimula sau


73

inhiba funcţiile pentru care este programat biosistemul

respectiv.

Potenţa (intensitatea acţiunii) Reprezintă capacitatea unei substanţe

medicamentoase de a avea activitate biologică. Potenţa de

acţiune este în relaţie cu doza – cu cât potenţa este mai mare

cu atât doza este mai mică. În practică se poate compara

activitatea biologică a două sau mai multe substanţe active,

făcând raportul dozelor care produc acelaşi efect (bioechivalenţa).

Latenţa

Măsoară timpul scurs de la administrarea unui

medicament până la apariţia efectului farmacodinamic. Este

dependentă de mai mulţi factori: calea de administrare, forma

farmaceutică, strucţura chimică a substanţei, parametrii

farmacocinetici.

Eficacitatea

Proprietatea unui medicament exprimată prin efectul

maxim posibil (efect terapeutic).

Timpul efectului maxim

Pentru unele categorii de medicamente

(anticoagulante, cardiotonice) este necesar să fie

cunoscut,pentru a se obţine o eficacitate maximă în timp util.

Selectivitatea

Reprezintă unul din dezideratele terapiei farmacologice

şi în particular ale farmacodinamiei. Reprezintă proprietatea


74

medicamentului de a influenţa un substrat cât mai limitat din

organism (majoritatea medicamentelor au un “spectru de

acţiune”)

Durata de acţiune

Cunoaşterea duratei de acţiune a medicamentului este

absolut necesară pentru a determina şi adapta intervalul dintre

administrări (priza).

Durata de acţiune este dependentă de proprietăţile

farmacocinetice. Actualmente se caută forme

medicamentoase care se pot administra la intrevale cât mai

mari să aibă eficacitate maximă (Katzung, 1998).

Locul de acţiune a medicamentului

- la nivel extracelular sau în rezervoarele de lichid

transcelular (sucuri digestive, LCR, umoarea apoasă,

endolimfa, lichid articular). Ex: antiacidele gastrice,

enzimele digestive acţionează în tractusul intestinal;

heparina neutralizează proteinele de coagulare în sânge;

sodiu, calciu, EDTA chelează plumbul extracelular;

antibioticele acţionează asupra bacteriilor din LCR.

- la nivel celular:

a. la nivelul membranei celulare; foarte multe

medicamente acţionează asupra membranei celulare pe care

o influenţează direct sau prin intermediul receptorilor. Se

produc: modificări ale permeabilităţii, translocare ionică,


75

modificare în funcţia unor enzime membranare sau

dezorganizarea membranei.

Membranele excitabile conţin canale care constituie

sisteme transportatoare pasive pentru ioni conform

gradientului de concentraţie. Trecerea pasivă a ionilor

condiţionează variaţiile de potenţial, care determină atât

excitaţia şi conducerea impulsului, cât şi inhibiţia.

Canalele ionice membranare fac parte dintr-o familie

de proteine glicozilate complexe. Ele cuprind câteva peptide

dintre care una majoră, mai voluminoasă, include porul apos,

un senzor de voltaj, receptorii specifici pentru semnalele

chimice şi mecanice de poartă. Celelalte peptide au funcţii de

reglare.

Fig. 4: Receptorul nicotinic pentru acetilcolină: canal

ionic cu mecanism de poartă (după Katzung, 1998).


76

Specificitatea canalelor ionice este conferită de către

un mecanism de filtru dependent de o anumită formă, anumite

dimensiuni şi anumite grupări chimice.

Mecanismele de poartă deschid şi închid drumul ionilor

realizând activarea, respectiv inactivarea canalelor. Aceste

fenomene sunt atribuite deplasării sarcinilor electrice purtate

de anumite grupări chimice sau rotaţiei unor dipoli moleculari

(aşa cum se presupune pentru canalele de sodiu).

Porţile pot fi comandate electric, prin modificarea

potenţialului membranar (canalele pentru Na+ şi cele pentru K+

din membrana axonală sau canalele de Ca++ din miocard şi

muşchii netezi vasculari).

Alte canale îşi dechid porţile prin mecanisme chimice,

ca urmare a modificărilor conformaţionale determinate de

cuplarea unor molecule active cu receptorii specifici (canalele

comune pentru Na+ şi K+ din membranele sinaptice sunt

deschise sub influenţa transmiţătorului chimic sau a unor

molecule analoage).

Anumite toxine influenţează electiv transportul ionilor

prin diferite canale, constituind instrumente de studiu

preţioase. Astfel tetrodoxina blochează selectiv transportul

ionilor de sodiu acţionând în porţiunea externă a canalului

respectiv, fără să modifice mecanismul de poartă.


77

Neurotoxinele din veninul de scorpion inhibă

inactivarea conductivităţii sodiului şi activează conductivitatea

potasiului.

Neurotransmiţătorii, homonii, autacoizii,

medicamentele pot influenţa canalele ionice direct sau prin

intermediul unor mecanisme biochimice, ceea ce explică

efectele lor. Astfel acţionarea receptorilor nicotinici de către

acetilcolină şi alţi agonişti colinergici deschide canalul pentru

Na+ şi K+, cu influx masiv de ioni de sodiu, depolarizare şi

generarea potenţialului post sinaptic excitator.

Anestezicele locale şi generale pătrund prin membrana

neuronală lipidică, modificându-i fluiditatea şi interacţionând cu

proteinele – consecutiv ele modifică indirect canalele sodiului,

interferând mecanismul de poartă şi reducând conductivitatea

maximă pentru acest ion, ceea ce poate bloca impulsul nervos

(Stroescu, 1997).

Canalele calciului de tip L, voltaj dependente, care se

găsesc în cantitate mare în miocard şi muşchii vaselor, pot fi

blocate prin nifedipină, verapamil sau diltiazem – peptida alfa

din componenţa acestor canale conţine receptori specifici

pentru aceste substanţe. Blocantele canalelor calciului inhibă

consecutiv influxul de Ca++, încetinind procesul de

depolarizare la nivelul nodulului sinusal şi atrioventricular,

deprimând contractilitatea miocardului şi provocând

vasodilataţie.


78

Receptorii GABA din creier, care formează un complex

cu canalele pentru Cl-, sunt acţionaţi de benzodiazepinele

tranchilizante, cu deschiderea acestor canale, influx de ioni de

clor, hiperpolarizare şi potenţial postsinaptic inhibitor.

Refacerea şi menţinerea potenţialului membranar este

asigurată prin mecanisme transportoare – pompe ionice – care

funcţionează specific pentru anumiţi ioni, cu consum de

energie împotriva gradientului de concentraţie. Pompa de

Na+/K+, reprezentată de o ATP-ază sensibilă la ioni şi pompa

de calciu menţin concentraţia fiziologică de Na+, K+ şi Ca++.

Ele asigură gradientul de concentraţie care condiţionează

translocarea pasivă a ionilor prin canalele membranare.

Inhibitorii metablolismului energetic blochează pompele ionice,

dar nu modifică transportul pasiv prin membranele celulare

(Stroescu, 1997).

Glicozidele tonicardiace inhibă funcţia unei ATP-aze

sarcolemice sensibilă la Na+ şi K+, de la nivelul celulelor

miocardice, determinând pierdere de potasiu şi acumulare de

sodiu intracelular; ionii de sodiu sunt schimbaţi ulterior cu ionii

de calciu din afara celulei, creşterea disponibilului de calciu,

fiind responsabilă de acţiunea inotrop pozitivă.

Membranele celulare conţin enzime importante pentru

starea membranei şi pentru metabolismul celular: adenilat

ciclaza şi guanilat ciclaza, catalizează formarea nucleotizilor

ciclici AMPc şi GMPc ; fosfolipaza C care pune în funcţie


79

sistemul fosfatidilinozitol/Ca++ şi fosfolipaza A2, care iniţiază

formarea PAF şi eicosanoizilor.

Multe medicamente îşi datoresc efectele influenţării

acestor enzime determinante pentru funcţiile celulare.

Unele substanţe acţionează brutal asupra membanelor

celulare, alterându-le, impiedicând funcţiile fiziologice, chiar

distrugând celule. Aşa se explică, de exemplu, efectul

bactericid sau fungicid al unor dezinfectante sau al unor

antibiotice (polimixine, nistatina, amfotericina B) (Smith şi

Reynard, 1992; Stroescu, 1997).

b. Receptorii

Probabilitatea existenţei receptorilor a fost sugerată în

1878 de Langley şi apoi de Erlich în 1909 care afirmau că

drogurile acţionează doar pe “ţinte specializate” de la nivelul

celulei. Cercetări ulterioare au confirmat existenţa acestor

locuri specializate, nu numai pe membrana celulară, ci şi în

interiorul celulei, acestea devenind ”ţinte terapeutice” în

terapia multor boli.

Astăzi se admite că un loc specific de legare a drogului

care îndeplineşte cele două criterii (de ancorare şi de

traducere a semnalului) poate fi considerat receptor.


80

Fig. 5: Topologia transmembranară a unui receptor tip

“serpentină” (după Katzung, 1998).

Legarea receptorului cu o moleculă endogenă sau cu

un medicament va fi urmată de o modificare specifică în starea

receptorului (stimul), modificare care va genera un lanţ de

evenimente (“transfer de stimul”) care se vor finaliza într-un

răspuns (contracţie, secreţie, transmitere de impuls).

Capacitatea drogului de a se combina cu receptorul a

fost numită afinitate, iar proprietatea de a produce un răspuns

consecutiv cuplării receptorului a fost definită ca eficacitate

sau activitate intrinsecă. Aceste noţiuni s-au dovedit utile

pentru diferenţierea acţiunilor agoniste sau antagoniste faţă de

receptor. Locurile din sânge sau ţesuturi pe care drogul se

poate fixa fără a declanşa un răspuns au fost numite receptori

”muţi” sau “discreţi” (Katzung, 1998).


81

Identificarea şi izolarea receptorilor. Prin abordări fiziologice s-a încercat realizarea legăturii

între modul cum se comportă receptorii, natura şi modul lor de

acţiune.

Abordările biochimice s-au bazat pe cinetica

enzimatică, elaborându-se astfel “teoria standard a

receptorilor”. Prin metode biochimice efectuate în experimente

pe ţesuturi izolate s-a ajuns la izolarea şi purificarea

receptorilor ceea ce a permis şi permite în continuare atât

clasificarea lor, cât şi proiectarea de medicamente cu acţiune

specifică.

Abordarea genetică reprezintă o opţiune mai nouă,

care utilizând metoda clonării şi a analizei secvenţiale a reuşit

să evidenţieze numeroase subtipuri de receptori şi izoreceptori

precum şi diverse proteine de cuplare.

Studii de mutagenitate efectuate în ultimii 10 ani au

furnizat numeroase date ce sugerează că, în unele cazuri,

agoniştii şi antagoniştii se leagă de locuri diferite ale

receptorului ceea ce aduce argumente pentru diferenţierea

competitivităţii directe de cea realizată prin interacţiunea

allosterică.

Ineracţiunea medicament – receptor

Drogul care prezintă afinitate (posibilitatea fixării

drogului cu formarea unui complex) pentru un anumit receptor,

determină în urma fixării o activitate intrinsecă care este


82

definită drept capacitatea drogului de a produce o rearanjare a

moleculei receptorului prin transfer de forţe, de radicali sau de

modificări de conformaţie. Această rearanjare permite apoi

declanşarea altor modificări cum ar fi: deschiderea porilor,

activare enzimatică,etc

Conform teoriei standard a receptorilor, relaţia dintre

afinitate şi eficacitate a fost exprimată prin ecuaţii simple

bazate pe legea acţiuniii maselor.

Un alt factor de progres în receptorologie l-a adus

conceptul de ”acţiune la două capete”. Conform acestei teorii

proteina receptoare după recunoaşterea şi fixarea drogului se

modifică. Această modificare îmbunătăţeşte capacitatea de

legare a receptorului activat de proteina de cuplare aflată şi ea

cu un pol în membrană şi cu celălalt în citoplasmă (Mungiu,

1995).

De aici se deduce că, de fapt, sunt două domenii de

recunoaştere pe receptor care sunt relevante pentru

activitatea unui agonist: domeniul extracelular pentru

recunoaşterea agonistului şi domeniul citoplasmatic pentru

legarea de proteine de cuplare. De aici apare posibilitatea ca

receptorii să răspundă diferit la acelaşi agonist în diferite

membrane, dacă proteinele de cuplare sunt diferite (Mungiu,

1995).


83

Agonism şi antagonism pe receptori. Variabilitatea

receptorilor.

În conformitate cu teoria activităţii intrinseci deosebim:

- agonişti deplini care au activitate intrinsecă maximă

- agonişti parţiali care provoacă efecte submaximale.

Dacă se notează valoarea maximă a activităţii

intrinseci cu 1 şi lipsa de activitate dată de antagonişti cu 0,

agoniştii parţiali vor fi situaţi între aceste două valori.

Medicamentele care interacţionează cu receptorii

prevenind exercitarea acţiunii unui agonist au fost numite

antagonişti farmacologici specifici (Mungiu, 1995).

Antagonismul poate fi :

- competitiv când competiţia se desfăşoară pentru locul

de afinitate al receptorului şi în acest caz creşterea

progresivă a concentraţiei antagonistului inhibă

răspunsul dat de agonist şi invers.

- necompetitiv când antagonistul se poate combina

ireversibil cu receptorul său şi poate inhiba unele etape

ale transferului de stimul. Afinitatea pentru agonist se

păstrează, dar activitatea intrinsecă nu se poate

manifesta.

Răspunsul la un drog depinde de numărul de receptori

disponibili şi acest număr poate fi afectat de prezenţa continuă

a drogului, caz în care numărul lor scade (ex., receptorii la


84

insulină), proces numit reglare descendentă (“down

regulation”).

Procesul invers în care se constată creşterea

numărului de receptori dacă stimularea este redusă

(creştetrea sensibilităţii la adrenalină şi noradrenalină a

organelor denervate) este numit reglare ascendentă (”up

regulation”) (Mungiu, 1995).

Receptorii suplimentari sau “de rezervă” (“spare

receptors”) reprezintă un concept relativ recent introdus,

concept ce ajută la explicarea faptului că sensibilitatea unei

celule sau ţesut la o anumită concentraţie de agonist ar putea

depinde nu numai de afinitatea receptorului de a fixa drogul, ci

şi de concentraţia totală a receptorilor. De exemplu, dacă într-

un ţesut sunt 90% receptori de “rezervă” atunci efectul agonist

maxim va fi realizat numai prin ocuparea a 10% din numărul

total de receptori. Astfel se explică de ce agoniştii cu afinitate

slabă pentru receptori pot determina răspunsuri majore la

concentraţii joase.

Demonstrarea existenţei unor locusuri de fixare

multiplă pe anumiţi receptori, locusuri ce pot fi independente

sau dependente unul de celălalt şi care pot avea capacitate de

activare (de regulă prin mecanism allosteric) probează

posibilitatea influenţării afinităţii sau eficacităţii unui drog de

către alt drog.


85

Acest mod de interrelaţie a dus la cristalizarea

conceptelor de antagonist allosteric şi de contraantagonist sau agonist invers. Descoperirea faptului că unele substanţe cum

sunt betacarbolinele, deşi se fixează pe receptorul

benzodiazepinic determină efecte stimulante (provoacă

anxietate) a dus la noţiunea de agonist invers şi a fost

explicată prin posibilitatea existenţei receptorului

benzodiazepinic în multiple stări ce pot fi modificate prin

acţiune la diferite locusuri allosterice.

Sisteme de mesageri secundari

Neurotransmiţători, diferite substanţe reglatoare

endogene şi unele medicamente agoniste analoage care

acţionează receptorii specifici sunt consideraţi ca mesageri

primari (de ordinul I).

Mesagerii “primi” pot transmite mesajul chimic direct,

influeţând funcţionalitatea canalelor ionice incorporate în

macromoleculele receptoare sau pot transmite mesajul indirect

prin intermediul unor mesageri secundari (de ordinul II) care

aparţin economiei metabolice celulare.

Implicarea mesagerilor secundarii în transmiterea

informaţiei la nivelul celulelor implică un tip particular de

receptor membranar şi prezenţa unor proteine membranare

(polipeptida receptoare în formă de serpentină, de exemplu

receptorul beta 2 adrenergic a cărui funcţionare este expusă în

fig. 6)(Stroescu, 1997).


86

Fig. 6: Secvenţa evenimentelor intracelulare

declanşate de cuplarea receptorului beta 2 adrenergic cu un agonist (după Evans et al., 2001).

Principalele sisteme de mesageri secundarii sunt :

● Sistemul format din proteinele G, adenilciclază şi

AMPc

Proteinele G reprezintă o familie de proteine reglatoare

conţinând guanină ce se află în legătură cu diverşi receptori:

muscarinici, α şi β-adrenergici, serotoninici, gabaergici şi

dopaminergici.


87

În funcţie de ţesut, un agonist poate determina

cuplarea cu una sau alta dintre proteinele de cuplare,

realizându-se astfel efecte stimulatoare sau inhibitoare deşi

receptorul poate fi acelaşi.

● Sistemul fosfatidilinozitolic.

Acest sistem implică prezenţa în membrană a

fosfatidilinozitol-difosfatului (PIP2), implicat în transmiterea

mesajului în vederea fosforilării proteinelor.

● Sistemul Ca/calmodulină

Creşterea calciului ionic liber din citosol poate servi ca

mesager secund. El se poate lega de calmodulină sau de alte

proteine fixatoare de calciu.

Complexul Ca/calmodulină activează un număr mare

de enzime cum ar fi fosfodiesteraza implicată în hidroliza

AMPc sau miokinaza lanţurilor uşoare (importantă pentru

contracţia muşchiului neted)(Stroescu, 1997).

● Sistemul acizilor graşi

În 1994, Graber şi colaboratorii au descris un sistem de

traducere a semnalului intracelular prin intermediul acizilor

graşi proveniţi din fosfolipide membranare (acid arahidonic,

acid oleic, acid linoleic etc), care se pot cupla la rândul lor cu

sisteme anterioare descrise sau pot modula canale ionice

(Ca+,K+,Cl-; Na+) .


88

c. Acţiunea medicamentelor la nivelul organitelor intracelulare

Diferite formaţiuni intracelulare pot fi locul de acţiune al

medicamentelor:

- nucleul bogat in acizi nucleici este ţinta unor

substanţe citotoxice. Agenţii alkilanţi polifuncţionali

formează punţi pe catenele de ADN, împiedicând sinteza

sa şi mitoza, ceea ce explică efectul anticanceros.

Hormonii steroizi, după ce se combină cu un receptor din

citoplasmă, pătrund în nucleu unde se fixează de ADN,

modificând procesul de transcripţie al ARN-ului.

- ribozomii, unde are loc sinteza proteică, pot fi sediul

de acţiune al unor antibiotice (ce pot interfera funcţia

ribozomilor bacterieni - inhibând formarea proteinelor sau

determinând formarea de polipeptide anormale).

- mitocondriile, care conţin enzimele ce intervin în

respiraţia celulară, reprezintă locul unde acţionează

cianurile, care blocând citocromoxidaza întrerup reacţiile

de oxidoreducere.

- lizozomii: glucocorticoizii în concentraţii mari

stabilizează membranele lizozomale protejându-le de

agresiunea generatoare de inflamaţie contribuind la efectul

antiinflamator şi la proprietăţile antişoc ale acestei clase

de medicamente (Stroescu, 1997).


89

e. Acţiunea medicamentelor la nivelul sinapselor Una din cele mai importante caracteristici ale

sinapselor o reprezintă capacitatea lor de a suferi influenţe

reglatoare externe, inclusiv medicamentoase ceea ce face ca

anumite funcţii să poată fi modulate.

Acţiunea directă a medicamentelor asupra efectorilor

Acţiunea directă asupra structurilor efectoare implică

probabil acţionarea sau blocarea unor receptori fenomene de

membrană, ca şi intervenţia sistemelor mesagere secunde

Anumite substanţe acţionează în afara celulelor; de

exemplu heparina care inhibă factorii coagulării ce se găsesc

în sânge.

Unele medicamente acţionează direct asupra secreţilor

glandulare – antiacidele gastrice, neutralizează acidul

clorhidric din sucul gastric, mucoliticele desfac fibrele de

mucină din secreţiile traheobronşice. Nu există receptori farmacologici, receptorii fiind

preformaţi, determinaţi genetic. Medicamentele nu pot crea

nici o funcţie nouă într-un organism, ele putând stimula sau

inhiba funcţiile pentru care este programat biosistemul

respectiv (Stroescu, 1997). Tipuri de acţiune medicamentoasă

În funcţie de anumite criterii există mai multe tipuri de

acţiune:

● în funcţie de intensitate şi utilitate acţiunea poate fi:


90

- principală care poate avea o anumită intensitate şi

pentru care medicamentul este utilizat în

terapeutică.

- secundară, de intensitate mai mică, care poate fi:-

benefică (acţiunea uşor euforizantă a corticoizilor)

- adversă (uscăciunea gurii după atropină).

● după modul de utilizare:

- acţiune locală topică sau în tubul digestiv

● după selectivitate - medicamentele pot acţiona: - specific pe farmacoreceptori (Vezi subcapitolul

precedent)

- nespecific pe unele structuri ale materiei vii

prin mecanisme fizico – chimice simple sau fizice

simple. Efectul se poate datora reacţiei acide sau

bazice pe care o produce (antiacidele). Anestezicele

locale blochează transmisia impulsului nervos, ● după mecanismul de acţiune:

- direct pe receptori

- indirect (aspirina prin inhibiţie enzimatică)

● după reversibilitate: - ireversibil (rar) - reversibil durează până la eliminarea sau inactivarea

substanţei administrate. ● din punct de vedere terapeutic acţiunea poate fi:

- etiotropă (etiologică), acţionează asupra cauzei bolii


91

- patogenică (interferă mecanismele fiziopatologice)

- simptomatică (acţioneză pe efecte: febra, cefaleea etc).

- de substituţie (în terapia hormonală: insulina)

(Stroescu, 1997).

3.1.2. Factori ce influenţează farmacodinamia medicamentelor Factorii care pot influenţa acţiunea farmacodinamică,

sunt multipli, intervin cu pondere diferită, variabilă în timp.

Acţiunea farmacodinamică depinde de :

- medicament:

- structura chimică

- doză

- parametri farmacocinetici (absorbţie,

distribuţie, concentraţie sanguină)

- interacţiuni cu alte medicamente,

alimente sau alcool

- organism: - specie, tip de sistem nervos, tip de

metabolism, vârstă, sex, greutate,

starea fiziologică sau patologică.

- alte condiţii - calea de administrare,

- timpul şi ritmul administrării

- temperatura ambiantă

Interacţiunea medicamentelor


92

Interacţiunile mdicamentoase se pot utiliza cu scop

terapeutic, realizându-se asocieri medicamentoase care

influenţează una sau mai multe acţiuni farmacodinamice ale

substanţelor asociate.

Asocierile pot avea:

● avantaje :

- potenţarea efectului unuia sau mai multor

medicamente

- diminuarea efectelor adverse

- tratarea concomitentă a mai multor cauze sau

simptome la acelaşi bolnav

- utilizarea de doze mai mici cu diminuarea riscului

terapeutic şi a costului tratamentului

● dezavantaje: - scăderea sau anularea efectului terapeutic

- accentuarea efectelor terapeutice până la apariţia

efectelor adverse

- sumarea efectelor adverse.

Efectele interacţiunii medicamentoase pot fi :

- sinergice,

- antagonice,

- indiferente.

Sinergismul reprezintă accentuarea efectelor

medicamentelor asociate care se traduc prin creşterea

intensităţii, duratei şi a rapidităţii instalării efectului. Există

două tipuri de fenomene sinergice.


93

- fenomene de sumare (adiţie) care apar la substanţele

care acţionează asupra aceluiaşi substrat. Efectul total

este egal sau mai mic decât suma efectelor substanţelor

asociate.

- fenomene de potenţare care apar la substanţe ce

acţionează pe substraturi diferite, dar în acelaşi sens.

Efectul asocierii este mai mare decât suma efectelor

separate.

Antagonismul se exprimă prin diminuarea, anularea

sau inversarea efectelor substanţei asociate.

In afara interacţiunii dintre medicamente există

posibilitatea ca acestea să interacţioneze cu substante

auxiliare folosite la prepararea formelor farmaceutice, cu

alimentele sau cu aditivii alimentari, cu alcoolul sau cu tutunul.

Influenţe farmacodinamice ce ţin de organism

♦ Greutatea corporală

Dozele se calculează în funcţie de greutatea corporală

globală (greutatea medie a unui individ adult 70kg) sau la copii

g/kg corp.

Substanţele liposolubile care se vor acumula în ţesutul

adipos trebuie administrate de regulă în cantităţi mai mari.

♦ Sexul

Cercetările au arătat diferenţe de metabolizare şi în

amplitudinea efectului medicamentos în funcţie de sex. De

exemplu, la sexul feminin morfina are o acţiune excitantă mai


94

puternică, iar substanţele analgezice antipiretice de tipul

aspirinei au efect mai bun.

♦ Vârsta Influenţează sensibil acţiunea medicamentelor:

- La copii:

- raportat la greutatea corpului metabolismul apei la

copil este mai mare (la nou născut de 3-4 ori mai

mare ca la adult).

- gradul de maturare a funcţiilor SNC, plămân, ficat,

rinichi şi a sistemului enzimatic

- vârsta la copilul mic este foarte importantă,

constatându-se deosebiri foarte mari la intervale

foarte mici

- La bătrâni:

- prezintă reacţii deosebite la medicamente datorită

modificărilor degenerative.

- detoxifierea în ficat este mai mică.

- numărul de neuroni este mai mic.

- efectul barbituricelor este mai mic, dar tolerează

mai bine alcoolul şi morfina.

♦ Calea de administrare

Calea de administrare poate influenţa:

- calitatea acţiunii medicamentelor (tipul de acţiune)

- intensitatea acţiunii farmacodinamice (potenţa,

latenţa şi durata de acţiune).


95

Medicamentele pot avea acţiuni diferite dacă se

administrează pe căi diferite:

- sulfatul de magneziu: administrat oral este laxativ, iar

administrat sistemic este antispastic şi inhibitor al SNC

- procaina (lidocaina): administrată local (infiltraţii) are efect

anestezic, iar administrată sistemic are efect antiaritmic şi

anticonvulsivant.

În funcţie de calea de administrare latenţa unei acţiuni

farmacodinamice creşte în ordine:

i.v. < i.m. < s.c.< oral.

Durata acţiunii este proporţională cu latenţa.

Intensitatea (potenţa)creşte în ordinea:

oral < s.c. < i.m. < i.v.

♦ Stările patologice

Un organism bolnav, care are diferite dereglări

funcţionale, este mai sensibil la acţiunea farmacodinamică

decât cel sănătos. Funcţiile fiind deficitare (mai ales cele

matabolice sau de epurare), farmacocinetica medicamentelor

poate fi modificată ceea ce va determina efecte toxice mai

frecvente şi mai grave.

Unele medicamente acţionează numai dacă există o

stare patologică şi anume asupra unor funcţii dereglate:

- antipireticele scad febra, dar nu au acţiune asupra

temperaturii normale


96

- analgezicele îşi manifestă acţiunea în prezenţa

durerii

- bronhodilatatoarele sunt active numai la persoane

care prezintă bronhoconstricţie

- digitalicele au un efect inotrop pozitiv, numai dacă

miocardul este insuficient

- tranchilizantele sunt active în stări de

hiperexcitabilitate.

Diferite stări patologice pot modifica acţiunea

farmacodinamică a multor medicamente:

- scade efectul medicamentelor administrate oral

atunci când tranzitul este accentuat, iar timpul de

contact al medicamentelor cu mucoasa digestivă

este redus.

- stările emotive produc spasm piloric ceea ce

determină stagnarea medicamentelor în stomac şi

trec în sânge în cantitate mai mare, în timp ce

substanţele care se absorb intestinal vor avea

absorbţia întârziată.

- bolnavii cu insuficienţă hepatică au o capacitate

diminuată de sinteză a proteinelor. La aceştia,

anticoagulantele cumarinice, care acţionează prin

blocarea sintezei hepatice a protrombinei, sunt mai

active decât la normali. Ciroticii suportă greu

morfina, putând intra în comă.


97

- uremicii au o sensibilitate crescută la tiopental –

inducţia anesteziei generale apare la doze de două

ori mai mici decât la normali. Colimicina la această

categorie de bolnavi produce tulburări neuropsihice

grave.

- bolnavii cu ATS cerebrală avansată pot face

accidente vasculare după administrarea

medicamentelor antihipertensive la doze

neadecvate.

♦ Momentul administrării medicamentelor

Momentul administrării medicamentelor poate influenţa

absorbţia cât şi acţiunea acestora inclusiv cea locală.

Corticoizii au acţiune farmacodinamică în funcţie de ritmul

circadian, timpul optim pentru admnistrarea lor este dimineaţa

între orele 6 şi 8. Administrarea hormonilor feminini este

deasemenea corelată cu ritmul circamensual (Baran, 1998).

3.1.3. Reactivitatea individuală la medicamente

Practica a demonstrat că administrarea unui

medicament în doze egale la diferiţi indivizi, chiar în condiţii

asemănătoare nu provoacă întotdeauna efecte similare. Acest

fapt se datorează reactivităţii deosebite a organismului uman

faţă de acţiunea medicamentelor.

Printre modificările particulare care pot apare la

administrarea medicamentelor cităm:


98

- toleranţa este consecinţa unei sensibilităţi reduse sau a

lipsei de sensibilitate a organismului la unele acţiuni ale

medicamentelor. Ea poate fi o toleranţă înnăscută sau

dobândită şi în acest din urmă caz poartă numele de

obişnuinţă şi constă în diminuarea treptată a efectelor

unei substanţe administrată în mod repetat. Obişnuinţa

este în general un fenomen reversibil care dispare dacă

se întrerupe administrarea drogului pentru un timp.

- Dependenţa apare la unele medicamente şi este de

două feluri: fizică şi psihică. Dependenţa psihică constă

în necesitatea psihică imperioasă de a administra drogul,

iar dependenţa fizică este caracterizată de apariţia unor

simptome de gravitate variabilă ce constituie aşa numitul

sindrom de abstinenţă, care se instalează la suprimarea

drogului. Se deduce astfel că drogul se integrează în

anumite procese celulare sau subcelulare constituind în

mod obligatoriu o verigă necesară pentru asigurarea

funcţiilor normale ale organismului.

- Tahifilaxia este fenomenul care constă în diminuarea

până la dispariţie a efectului unui medicament

administrat repetat în intervale scurte de timp. Se

cunoaşte tahifilaxia provocată de efedrină care este

explicată printr-un dublu mecanism: epuizarea rezervelor

de mediator chimic şi acţiune directă la nivelul

receptorului.


99

- Idiosincrazia constă în declanşarea unor reacţii

particulare ale organismului obţinute prin exagerarea

unor efecte cunoscute sau prin apariţia unor efecte

deosebite. Acest fenomen poate fi consecinţa, fie a unei

sensibilităţi naturale, fie a sensibilizării la droguri. Uneori

cauza acestor fenomene poate fi de natură genetică,

capitol în care vor fi prezentate mai pe larg aceste

aspecte.

- Cumularea constă în amplificarea efectelor unui

medicament chiar până la fenomene toxice, în urma

administrării sale repetate, fie acumulării

medicamentului, fie a sumării efectului în timp. În unele

cazuri este vorba de o deficienţă a funcţionării anumitor

organe, fapt care face ca biotransformările şi eliminarea

medicamentului să fie încetinită sau chiar împiedicată.

- La oameni reacţiile psihice care pot interveni pe

parcursul evoluţiei unei boli pot modifica semnificativ

efectele farmacologice. Din această cauză pentru a

evalua efectul real al drogurilor independent de factorii

psihici, s-a imaginat aşa numitul placebo. Acesta este de

obicei constituit de o substanţă lipsită de acţiune

terapeuitică însă într-o formă de prezentare identică cu

cea a medicamentului experimentat cu care este

administrat concomitent la loturi de bolnavi care nu sunt

informaţi asupra diferenţei dintre preparate. Astfel s-a


100

stabilit că peste 30% din efectele unor medicamente

(tranchilizante, de exemplu) se datorează efectului

placebo, adică autosugestiei bolnavului.

O altă sursă de variaţii în răspunsul la medicamente, în

afara alterărilor enzimelor drog-metabolizatoare , o constituie

variaţiile genetice ale receptorilor şi transportatorilor

3.2. POLIMORFISMUL RECEPTORILOR ŞI

TRANSPORTATORILOR 3.2.1. Receptorii adrenergici α1B Polimorfismul genetic al receptorilor medicamentelor

poate contribui la diferenţele interindividuale ale răspunsului la

medicamente. Polimorfismul receptorului adrenergic α1B a fost

relevat în urma administrării fenilefrinei pacienţilor cu

hipertensiune. Răspunsul la medicament variază în funcţie de

interacţiunea lui cu receptorul adrenergic α1B. Variantele

genetice ale receptorului condiţionează această interacţiune.

Un mare număr de studii a examinat posibilitatea ca

răspunsul la tratament al pacienţilor cu astm să fie determinat

şi de factori genetici. Cele mai importante descoperiri în

această direcţie se referă la polimorfismele adrenoreceptorilor

β2.

Astmul, ca de altfel alergia în general are un

determinism multifactorial, poligenic, deşi prezintă o


101

componentă ereditară, analiza segregării nu demonstrează un

model de transmitere mendelian.

O altă caracteristică a astmului şi a tuturor bolilor cu

determinism poligenic este prezenţa heterogenităţii genetice:

diferite combinaţii ale alelelor contribuie la apariţia unor

fenotipuri variate în familii diferite.

Polimorfismele receptorului adrenergic β2 uman sunt

un factor determinant al funcţionării receptorului şi apar relativ

frecvent în populaţia umană (frecvenţa alelelor minore fiind de

0,4 – 0,5 (Taylor et al.,2000).

Receptorul β2 adrenergic este un receptor de tip7-

transmembranar (receptor metabotropic) a cărui structură şi

funcţie a fost studiată foarte bine (fig. 7)

Fig.7 : Receptorul β2 adrenergic (după Ligget et al, 1998).


102

Gena receptorului β2 adrenergic uman este situată pe

cromozomul 5q într-o regiune care a fost asociată cu

fenotipurile alergice.

Cele mai frecvente variante ale receptorului sunt

caracterizate prin substituţia argininei cu glicina în poziţia

16(Gly-16) şi a glutaminei cu acid glutamic în poziţia 27 (Glu-

27) în domeniul extracelular a proteinei receptorului. Celulele

care sunt homozigote pentru mutanta Gly-16 demonstrează o

reglare descendentă intensă în timpul expunerii la agonişti

beta, în timp ce celulele homozigote Glu-27 sunt relativ

rezistente (Evans et al, 2001).

Aproximativ 35% din populaţia caucaziană prezintă

genotipul Gly-16. Câteva studii au demonstrat că există

diferenţe rasiale marcate în ceea ce priveşte prevalenţa

polimorfismelor (Hall 1998). De exemplu polimorfismul Glu-27

este mult mai rar la japonezi şi în populaţiile de culoare

africane decât la caucazieni; aceasta implică în primul rând

faptul că populaţii diferite pot avea răspunsuri diferite la

medicaţia antiasmatică. În al doilea rând, frecvenţa diferită a

polimorfismelor în diverse populaţii arată că studiile

farmacologice de faza II sau III efectuate pe populaţii mici pot

exagera sau subestima efectul unui medicament dat deoarece

lotul de studiu poate conţine un procent exagerat de mare de

indivizi cu un anumit genotip.


103

Relaţiile dintre aceste descoperiri in vitro şi fenotipurile

astmului au fost investigate şi in vivo, dar rezultatele au fost

puţin concludente.

Cu mai multă importanţă pentru managementul

astmului este observaţia că toleranţa la beta agoniştii

administraţi pe cale inhalatorie poate fi determinată de

polimorfismul receptorilor beta adrenergici.

S-a demonstrat că efecte fenoterolului au fost în mod

semnificativ mai importante în cazul administrării cronice la

pacienţii homozigoţi pentru mutaţia Gly-16. Totuşi în contrast

cu aceste descoperiri, Martinez et al au raportat că

magnitudinea răspunsului bronhodilatator la doze inhalatorii

unice de beta agonişti a fost determinată de prezenţa alelei

Arg-16 atât la copiii astmatici, cât şi la cei sănătoşi. Acest lucru

a fost confirmat şi de Lima et al. care au demonstrat că

răspunsurile maxime la salbutamol administrat per os au fost

mai mari la subiecţii homozigoţi Arg-Arg decât cei care posedă

unul din celelalte 16 genotipuri.

Observaţiile de mai sus indică posibilitatea ca efectele

pe termen lung ale medicamentelor beta agoniste inhalatorii

utilizate în astm pot fi determinate, cel puţin parţial, de

genotipuri specifice ale receptorului beta 2.

Un alt studiu a demonstrat că efectele tratamentului cu

beta agonişti inhalatorii sunt stratificate în funcţie de genotip,


104

de exemplu răspunsul bronhodilatator al pacienţilor trataţi cu

fenoterol a fost intensificat la indivizii homozigoţi pentru alela Arg-16.

Un alt studiu contra placebo (Taylor et al.,2000) a

examinat managementul astmului prin tratamentul cu agoniştii

beta 2 salbutamol şi salmeterol, stratificând rezultatele în

funcţie de principalele polimorfisme ale adrenoreceptorului β2.

Principala concluzie a studiului a fost că printre pacienţii

homozigoţi pentru polimorfismul Arg-16, frecvenţa

exacerbărilor majore s-a dublat în timpul tratamentului cu

salbutamol, spre deosebire de pacienţii cu alte genotipuri în

poziţia 16 la care nu s-au observat exacerbări specifice.

Polimorfismul în poziţia 16 nu este singurul polimorfism

funcţional implicat în exacerbarea răspunsului la agonişti β2,

căci la om este imposibil de demonstrat implicarea unui singur

locus în cazul bolilor comune cu determinism poligenic. Din

acest punct de vedere pot exista numeroşi factori genetici şi

ecologici care pot creşte susceptibilitatea la exacerbări ale

astmului în timpul tratamentului β2.

Spre deosebire de tratamentul cu salbutamol pacienţii

homozigoţi pentru genotipul din poziţia 16 nu au prezentat

exacerbări în timpul tratamentului cu salmeterol (Ecvans et al,

2001). Afirmaţiile de mai sus referitoare la reglarea

descendentă a receptorului adrenergic beta sunt valabile atât

pentru agoniştii beta cu acţiune lungă cât şi pentru cei cu


105

acţiune scurtă, dacă sunt administraţi pentru o lungă perioadă

de timp.

Studii recente (Wang et al 2001) demonstrează că

există o asociaţie puternică între polimorfismele receptorului

adrenergic β2 şi acţiunea fumului de ţigară în geneza astmului

bronşic. Aceasta confirmă supoziţiile clinice anterioare privind

existenţa unei susceptibilităţi genetice la componentele

chimice ale fumului de ţigară care ar favoriza apariţia astmului

la copiii fumători pasivi.

Deşi polimorfismele receptorilor β2 adrenergici sunt

cele mai importante din punct de vedere farmacogenetic în

astm, există date preliminare care arată şi implicarea

polimorfismelor altor gene cum ar fi: polimorfismele regiunii

promotor a genei 5-lipooxogenazei sau ale genei receptorilor

pentru glicocorticoizi.

Genetica astmului a evoluat puternic în ultimii ani, fiind

un domeniu de cercetare al cărui potenţial poate duce la nivele

superioare de înţelelgere a acestei boli. 3.2.2. Alţi receptori al căror polimorfism este

asociat cu astmul bronşic şi cu răspunsul la drogurile antiasmatice

Receptorul CD14

Receptorul CD 14 este codificat de o genă candidată

localizată pe cromozomul 5q - gena CD14; rolul său este de a

media răspunsul celular la endotoxine.


106

A fost identificat un polimorfism al receptorului CD14,

care este asociat cu nivele crescute ale IgE (Sandford şi Pare,

2000).

S-a sugerat că legătura între gena receptorului CD14 şi

nivelele IgE se face prin intermediul modulării de către

fenotipul Th1/Th2 (celule T helper tip1/tip2) legarea

endotoxinelor de receptorul CD14 în timpul infecţiilor din

copilărie ar stimula expresia citokinelor Th1, schimbând

predominanţa Th2 a sistemului imun din perioada neonatală.

Existenţa unui polimorfism CD14 atenuează această

modulaţie a sistemului imun şi stimulează persistenţa

fenotipului Th2 mai ales în societăţile în care prevalenţa

infecţiilor bacteriene este scăzută (exemplul familiilor mici din

societatea vestică), ceea ce crează o susceptibilitate la astm.

Receptorul IgE cu înaltă afinitate (Fc Riβ)

Receptorul este codificat de o genă candidată

localizată pe cromosomul 11q13 - gena Fc Riβ. Mutaţiile în

această genă pot duce la o transducţie crescută a semnalului

după legarea alergenului de IgE şi în consecinţă la creşterea

secreţiei de IL-4.

O astfel de mutaţie (Leu-181) este asociată cu atopia şi

cu astmul în unele populaţii; o altă mutaţie a acestei gene

(substituţia Glu237Gly) care codifică coada citoplasmatică a

proteinei a fost asociată cu astmul la copii(Sandford şi Pare,

2000).


107

Receptorul α al IL-4 (IL-4Rα)

Gena receptorului IL-4Rα este pe cromosomul 16q. O

variantă a sa (Gln576Arg) a fost asociată cu creşterea

transducţiei semnalului şi cu creşterea nivelului de IgE, o altă

variantă (Ile50Val) a fost asociată cu astmul la japonezi. Deşi nu codifică receptori, implicate în geneza astmului

bronşic şi în răspunsul la antiasmatice mai sunt şi următoarele

gene candidate:

Gena interleukinei 4 (IL-4) este localizată pe

cromozomul 5q şi contribuie prin produsul său la creşterea

nivelului plasmatic al IgE caracteristic pentru alergie şi astm.

IL-4 C 589T este un polimorfism care a fost identificat într-o

regiune a genei de care se cuplează factorii de transcripţie şi

care determină o creştere importantă a activităţii genei care

predispune la astm(Sandford şi Pare,.2000)

Gena TNF-α este localizată pe cromozomul 6p în

cadrul complexului major de histocompatibilitate şi determină

sinteza factorului de necroză tumorală α care este o citokină

proinflamatorie puternică. O tranziţie A-G în poziţia 308 a

promotorului genei (TNF A 308G) este asociată cu creşterea

secreţiei citokinei şi pare a fi asociată cu astmul

(Albuquercue,1998).

Există studii (Katz,1976) care asociază polimorfismele

genei α1-antripsinei localizate pe cromozomul 14q32 cu

astmul, dar datele necesită o confirmare mai largă


108

În finalul acestui subcapitol legat de farmacogenentica

astmului trebuie să menţionăm faptul că s-au cheltuit sume

imense de către companiile farmaceutice pentru studierea

genelor implicate în determinismul astmului în vederea unor

rezultate terapeutice inovative.

Deşi câteva companii farmaceutice majore vor elucida

în viitorul apropiat mecanismele de producere a acestei boli şi

probabil vor produce noi agenţi terapeutici mai eficienţi, există

o mare nesiguranţă dacă investiţiile enorme în descoperirea

polimorfismelor genice vor putea fi amortizate.

3.2.3. Receptorii pentru sulfoniluree (SUR 1 –

sulphonylureea receptor 1) Gena care codifică receptorul SUR1 este localizată în

cromozomul 11(11p15.1). s-a constatat că două variante

alelice sunt asociate cu diabetus mellitus tip II (Hart et al.,

1999). Gena SUR1 se găseşte în linkage cu gena canalului

de potasiu din celulele β pancreatice.

Unele variante determinate de mutaţii în ambele gene

sunt asociate cu hiperinsulinismul familial (HI) cauzat de o

represie insuficientă a celulelor β pancreatice în ciuda unei

hipoglicemii pronunţate şi durabile. Ambele gene prezintă

polimorfism generat de diferite tipuri de mutaţii.


109

3.2.4. Polimorfismul receptorilor histaminei 1 (HRH1)

În 1999, Alexander et al. arată că plolimorfismul

receptorului HRH1 este atractiv din punct de vedere al

implicaţiilor clinice.

Pentru această genă situată pe cromosomul3p25

(DeBacker et al., 1998) s-a descris şi polimorfismul C314T

care afectează N-metil transferaza implicată în

biotransformarea histaminei; alela T314 este mai frecventă la

astmatici.

Se pare că polimorfismele citate ar fi implicate în

generarea unui efect advers foarte important al

antihistaminicelor – somnolenţa; aceasta ar explica de ce unii

oameni sunt mult mai somnolenţi decât alţii la administrarea

de doze identice de anti histaminice pe cale orală (Evans et al,

2001).

Polimorfismele genetice ale transportatorilor

Variaţiile genetice ale transportatorilor influienţează,

deasemenea, efectele farmacologice.

3.2.5. Polimorfismul transportatorului 5-hidroxitriptaminei (5-HTT)

Cel mai cunoscut exemplu este polimorfismul

transportatorului 5-hidroxitriptaminei (5-HTT) care joacă un rol

important în neurotransmitere.


110

Este binecunoscut că fluvoxamina administrată în

tratamentul depresiilor inhibă recaptarea selectivă a

serotoninei. Ţinta principală a acestui medicament este

transportatorul 5-HTT.

S-a descris un polimorfism în regiunea promotorului

acestui transportator (inserţie de 44 pb) care este asociată cu

creşterea activităţii transcripţionale. În consecinţă indivizii

homozigoţi pentru alela sălbatică a 5-HTT răspund mai bine la

fluvoxamină decât heterozigoţii sau homozigoţii pentru alela

polimorfică (Broder şi Venter, 1998).

3.2.6. Glicoproteinele P (P-gp = P-Glycoprotein) Glicoproteinele P acţionează ca transportatori ai

medicamentelor. Variantele alelice ale P-gp prezintă

variabilitate în capacitatea lor de a modifica utilizarea

medicamentelor la nivel tisular şi celular.

Unele variante ale P-gp, reducând foarte mult

bioutilizarea medicamentelor conferă rezistenţă în

chimioterapia cancerului. Aceste tipuri de glicoproteine au un

nivel crescut de exprimare la nivelul barierei hemato-

encefalice, limitând pătrunderea medicamentelor in sistemul

nervos central , în consecinţă – se reduce toxicitatea (Liu

Hu,2000).


111

3.2.7. Proteina MDR Proteina face parte dintr-o familie de transportatori care

prezintă un situs de legare al ATP şi este codificată de gena1

a rezistenţei la mai multe medicamente (MDR= multidrug

rezistence 1)

Suprafuncţionarea genei MDR 1 este asociată cu

rezistenţa la terapie în malignităţile hematologice. S-a

constatat că, în aceste circumstanţe alelele prezentau mutaţii

în regiunea reglatoare de tipul tranziţiei. Expresia polimorfică a

MDR 1 în parenchimul pulmonar explică diferenţele

simptomatologice observate la pacienţii cu fibroza chistică

(mucoviscidoza), care conţin acelaşi tip de mutaţie (Broder şi

Venter, 1998).


112

Capitolul IV

IMPLICAŢII FARMACOEPIDEMIOLOGICE ÎN FARMACOGENETICĂ

4.1. REACŢIILE ADVERSE MEDICAMENTOASE Câmpul caracteristic de preocupare a

farmacoepidemiologiei este studiul reacţiilor adverse la

medicamente.

Reacţia adversă medicamentoasă reprezintă, după

Organizaţia Mondială a Sănătăţii, orice reacţie dăunătoare ce

apare întîmplător în cursul unui tratament cu medicamentul

respectiv administrat în doza obişnuită folosită la om.

Organizaţia Mondială a Sănătăţii utilizează următorii

termeni referitori la reacţiile adverse:

- Reacţie adversă sigură: un eveniment clinic (ce

cuprinde şi modificările paraclinice aferente), ce

apare într-o relaţie temporală foarte sugestivă,

după administrarea medicamentului şi care nu

poate fi explicat prin boli asociate sau terapii


113

concomitente. Răspunsul la întreruperea

administrării este plauzibil. Evenimentul trebuie să

fie bine definitivat farmacologic sau fenomenologic,

folosind dacă este nevoie readmnistrarea.

- Reacţie adversă probabilă: un eveniment clinic

cuprinzând şi tulburările paraclinice aferente cu

succesiune temporală legată sugestiv de

administrarea medicamentului, care este improbabil

determinat de alte afecţiuni sau terapii şi care

prezintă un răspuns clinic convenabil la sevraj.

Readministrarea nu este necesară pentru această

definiţie.

- Reacţie adversă posibila: un eveniment clinic,

cuprinzând şi modificările paraclinice aferente, cu o

succesiune temporală posibil legată de

administrarea medicamentului, dar care poate fi

explicat şi prin boli concomitente sau prin alte

tratamente. Pot să lipsească sau să fi neclare

informaţii despre întreruperea administrării

- Reacţie adversă improbabilă: un eveniment clinic,

cuprinzând şi modificări paraclinice, cu o relaţie

temporală faţă de administrare, care face ca o

relaţie cauzală să fie improbabilă şi în care o

explicaţie plauzibilă poate fi oferită de alte

medicamente, substanţe chimice sau boli asociate.


114

- Reacţie adversă condiţionată/neclasificată: un

eveniment clinic, cuprinzând şi modificări

paraclinice, raportat ca fiind efect advers, dar

pentru care sunt esenţiale mai multe date în

vederea evaluării corecte sau informaţiile sunt încă

examinate.

- Reacţie adversă neevaluabilă/neclasificabilă: un

raport sugerând o reacţie adversă, dar care nu

poate fi judecat deoarece informaţiile sunt

insuficiente sau contradictorii şi nu pot fi

suplimentate sau verificate (Gavrilescu şi Mungiu,

2002).

Reacţii adverse de tip I

a) Sunt reacţii ce rezultă din acţiunea farmacologică normală,

dar exagerată la administrarea unui medicament în doze

terapeutice.

b) Pot apărea trei categorii de pacienţi:

- cei neobişnuit de susceptibili la acţiunea

medicamentului,

- pacienţii care au primit o doză mai mare de

medicament decât se administrează în mod

obişnuit,

- pacienţii care au primit o doză convenţională de

drog, dar au o capacitate redusă de a-l metaboliza


115

sau a-l excreta (la care apare un nivel anormal de

crescut de medicament).

c) Sunt previzibile, pe baza cunoştiinţelor anterioare despre

farmacologia medicamentului respectiv.

d) Sunt deobicei dependente de doză (frecvenţa lor creşte cu

numărul dozei, iar diminuarea dozei ameliorează

simptomele).

e) Au incidenţă şi morbiditate ridicată, dar mortalitate mică

(hemoragia la anticoagulante).

Reacţii adverse de tip II:

a) Sunt reacţii complet aberante, neanticipate de acţiunile

farmacologice cunoscute ale unui medicament atunci când

este administrat în doze terapeutice.

b) Sunt deobicei imprevizibile, nefiind observate în cursul

programelor convenţionale de screening toxicologic şi

farmacologic.

c) Deşi incidenţa şi morbiditatea sunt deobicei mici,

mortalitatea este ridicată.

d) Nefiind legate de doză, nu sunt ameliorate de scăderea ei,

pentru aceasta este obligatorie sistarea completă a

administrării medicamentului ex: hipertermia malignă la

anestezice (Patraş şi Mungiu, 2002).

Este dificil a incrimina medicamentele în apariţia

diferitelor reacţii secundare, de aceea se impune studiul lor la

grupe populaţionale mari. Farmacoepidemiologia, prin


116

modelele oferite, a permis efectuarea de studii controlate ce

urmăresc dacă efectul advers studiat apare mai frecvent la

populaţia expusă decât la cea neexpusă.

Există numeroase studii care arată importanţa

iatrogeniei medicamentoase:

- Reacţiile adverse medicamentoase reprezintă 15%

din totalul bolilor,

- 10 - 20% dintre toţi pacienţii dezvoltă o reacţie

adversă,

- 1 - 8% din internările în spital sunt cauzate de o

iatrogenie medicamentoasă, iar dintre acestea 2 -

12% se soldează cu deces

- apariţia efectelor adverse prelungeşte perioada

spitalizării la cel puţin 10% din pacienţi

- În SUA se înregistrează 140.000 decese cauzate

de reacţii adverse anual

- efortul financiar pentru reducerea riscurilor

medicamentoase este uriaş

- practic orice medicament poate produce reacţie

adversă letală (Gavrilescu şi Mungiu, 2002).

Farmacovigilenţa

Reprezintă activitatea de depistare, examinare,

înregistrare, validare şi evaluare sistematică a reacţiilor

adverse la medicamente. Există centre şi reţele de

farmacovigilenţă.


117

Centrele folosesc surse de informaţie spontane,

individuale sau ale unor grupe sau studii organizate. Aceste

informaţii sunt validate şi stocate. Apoi se folosesc

mecanisme de comunicare prin publicaţii de specialitate.

Centrul mondial de stocare a datelor şi informare este situat în

Suedia.

4.2. FARMACOGENETICĂ VERSUS TOXICITATE Farmacogenetica mai poate fi definită şi ca fiind

disciplina care studiază controlul genetic al metabolismului

substanţelor medicamentoase. Ea este o încercare de a

înţelege de ce aceeaşi doză din acelaşi drog/substanţă

medicamentoasă poate cauza răspunsuri deosebite la indivizi

diferiţi.

Toxicitatea este o proprietate generală a tuturor

compuşilor chimici; ea se poate defini ca fiind capacitatea unui

compus chimic de a produce efecte patologice asupra unui

organism. Fiecare individ are răspunsul său individual la o

substanţă chimică dată.

Efectele cauzate de aceasta la o persoană depind de

un număr de factori cum ar fi sexul, vârsta şi greutatea

individului, asocierea cu alcoolul, cu fumatul cu alte

medicamente sau chimicale, dacă persoana are diverse

afecţiuni, mărimea dozei, frecvenţa de expunere la doză, cât

de rapid o persoană elimină substanţa şi tipurile de metaboliţi


118

noi rezultaţi din descompunerea substanţei respective în

organism.

Regula fundamentală în toxicologie este: “nu există

substanţă netoxică”; absolut toate substanţele în exces, până

şi apa, pot deveni toxice în anumite circumstanţe.

Se pune întrebarea de ce pentru fiecare substanţă

chimică/drog anumiţi indivizi sunt mai susceptibili decât alţii.

Răspunsul constă în diferenţele în mijloacele genetice de a

metaboliza/neutraliza unul sau mai mulţi din cei peste 17.000

de compuşi. Dintre aceştia, peste 14.000 sunt suspectate de

a fi carcinogene, iar 500 din cele peste 1500 pesticide utilizate

în agricultură sunt cert toxice pentru oameni (Kallow, 1997).

Substanţele chimice noi sunt sintetizate într-un ritm cu

mult mai rapid decât pot evolua genele umane pentru a conferi

rezistenţă la acţiunea lor.

4. 3. IDENTIFICAREA VARIANTELOR GENETICE ASOCIATE CU DIVERSE REACŢII ADVERSE MEDICAMENTOASE

Mult mai aproape de aplicarea clinică se află

determinarea variantelor genetice care afectează eficienţa

agenţilor farmacologici uzuali. Prezenţa polimorfismelor în

oricare din genele care codifică receptori ai medicamentelor,

molecule de transport sau factori de semnalizare celulară , pot

fi indicatori importanţi ai răspunsului clinic.


119

Cele mai uşor exploatabile polimorfisme sunt cele

implicate în metabolizarea medicamentelor. Polimorfismele

funcţionale apărute în oricare dintre aceste gene pot duce fie

la lipsa efectului terapeutic, fie la exacerbarea sa (tabel nr. 6).

Tabel nr. 6: Reacţii adverse apărute la indivizii

acetilatori lenţi

Medicament Reacţia adversă la medica-mente pentru acetilatorii lenţi

Izoniazida Sulfamide Hidralazine Procainamide Sulfasalazine Sulfapiridine

Neuropatii periferice Hipersensibilitate Lupus eritematos diseminat Lupus eritematos diseminat Greţă, vomă Ameţeli, anemie hemolitică

Dezvoltarea cercetărilor de genetică moleculară la

populaţia umană a arătat că, în special enzimopatiile pot

prezenta la unele persoane o reacţie anormală la

Consecinţele potenţiale ale polimorfismelor în metabolizarea medicamentelor (Weber, 1997) : - efect farmacologic extins - reacţii adverse medicamentoase - absenţa activării prodrogului - toxicitate medicamentoasă - creşterea dozei eficiente - metabolizarea prin căi alternative - exacerbarea interacţiunilor medicamentoase.


120

medicamentele de uz curent, de exemplu reacţia la

succinilcolina folosită în anestezie, primul exemplu studiat din

acest domeniu.

Din cauza absenţei pseudocolinesterazei la unele

persoane, acestea vor prezenta la administrarea anestezicului

o relaxare (curarizare) prelungită a muşchilor respiratori astfel

încât este necesară respiraţia artificială susţinută şi

administrare de enzimă purificată. Acest lucru se produce din

cauză că gena ce determină sinteza enzimei respective a

suferit mutaţii care fac imposibilă producerea enzimei sau

determină sinteza unei enzime inactive.

Citocromul P450s Citocromul P450s reprezintă o familie poligenică de

enzime localizată predominant hepatic care este responsabilă

de eliminarea metabolică a celor mai multe medicamente

folosite în medicină (Wolf C.R. şi Smith G, 1999). Variabilitatea

genetică a nivelului de expresie şi a funcţiei acestor enzime

afectează major eficienţa medicamentelor. La indivizii ”slabi

metabolizatori” genele care codifică citocromul P450s conţin

frecvent mutaţii inactivante care duc la absenţa completă a

enzimei active şi la compromiterea severă a capacităţii de a

metaboliza medicamente. Astfel, mutaţiile genei care codifică

citocromul P450 CYP2C9, care metabolizează warfarina,


121

afectează răspunsul pacientului la acest medicament şi creşte

doza necesară (Aithal G.P., 1999).

Polimorfismele afectează nu numai disponibilitatea

agentului farmacologic dar poate fi deasemenea un factor

important în conversia prodrogului în forma activă. De

exemplu, codeina este metabolizată în morfină de către

citocromul CYP2D6, iar efectul analgezic nu este obţinut la

pacienţii “slabi metabolizatori” pentru CYP2D6.

Citocromul P450 CYP2D6

Citocromul CYP2D6, cunoscut şi ca debrisoquin-

hidroxilaza, are un polimorfism accentuat şi este inactiv la 6%

din indivizi. În Marea Britanie mai multe milioane de oameni

prezintă riscul unui metabolism neadecvat şi apariţiei de reacţii

adverse în momentul prescrierii de medicamente care sunt

substrat pentru CYP2D6. Multe din aceste medicamente sunt

utilizate pentru tratamentul unor afecţiuni neuropsihiatrice şi

cardiovasculare în care fereastra terapeutică este îngustă şi

efectele adverse sunt frecvente. Tabelul nr. 7: Medicamente care sunt metabolizate de

citocromul P450 CYP2D6 (Meyer, 2000)

Medicamente utilizate în tratamentul bolilor neuropsihiatrice:

Amitriptylina, clomipromina, cozapina, desipramina,

desmetilcitalopram, fluvoxamina, fluoxetina, haloperidolul,

imipramina, levopromazina, maprotilina, mianserinul,

nortriptilina, olanzapina, paroxetina, perfenazina,


122

risperidona, thioridazina, tranilcipromina, venalfaxina,

zuclopenthixolulul.

Medicamente utilizate în tratamentul bolilor cardiovasculare:

Alprenololul, amiodarona, flecainida, indoramina, mexiletina,

nimlodipina, oxprenololul, propranololul, timololul.

Altă variantă apare ca urmare a amplificării în

întregime a genei CYP2D6, la unii indivizi existând chiar 13

copii ale genei aranjate în tandem (Johansson,1993). Acest

polimorfism de amplificare face ca indivizii să metabolizeze

medicamentele atât de rapid încât nu se pot obţine efecte

terapeutice la dozele uzuale. De exemplu s-a estimat că o

doză zilnică de 10-20 mg de nortriptilină ar fi suficientă pentru

un pacient” slab metabolizator”, pe când pentru un “

metabolizator ultrarapid” care moşteneşte mai multe copii ale

genei CYP2D6 necesită până la 500 mg pe zi.

Probleme clinice pot apare la coadministrarea de

medicamente care inhibă CYP2D6, făcându-l inactiv. Astfel

chinidina, un puternic inhibitor CYP2D6 exagerează efectele

altor droguri prescrise concomitent sau poate impiedica

activarea metabolică a altor droguri de către CYP2D6, cum ar

fi codeine (Evans, 2003).

Thiopurin-metiltransferaza Un alt polimorfism cu importanţă clinică apare în cazul

enzimei thiopurin-metiltransferaza(TPMT), care răspunde de


123

metabolismul agenţilor antitumorali 6-mercoptopurina şi 6-

thioguanina (Lennard I., 1990).

Polimorfismul genetic al acestui locus este asociat cu

dificultatea obţinerii unei doze eficiente a acestor agenţi

chimioterapici la copii cu leucemie. Copiii cu defecienţe

ereditare de TPMT demonstrează o toxicitate hematopoietică

severă când sunt trataţi cu aceşti agenţi chimioterapici care

sunt necesari în doze mari pentru a obţine remisiunea clinică.

Polimorfismul TPMT este relativ rar, apărând la

aproximativ 1% din populaţia caucaziană (homozigoţi) care

manifestă răspunsuri toxice exagerate la doze normale de

thiopurină; astfel fenotipul TPMT pote fi un factor important în

tratamentul eficient al leucemiei la copii. Unele centre

medicale furnizează deja un serviciu de diagnostic fenotipic în

scopul conducerii cu maximă eficienţă a tratamentului cu 6-

mercaptopurină (Ecvans, 2003).

Hipertermia malignă În 1962 s-a comunicat pentru prima oară apariţia unei

hipertermii urmate de deces în urma unei anestezii generale la

mai mulţi din membrii unei familii; s-a insistat asupra faptului

că operaţiile au fost minore şi s-au terminat bine, deasemenea

nu a existat un supradozaj în cursul anesteziei, subliniind că

din 38 de rude care au suferit o anestezie generală 10 au

decedat într-un tablou convulsiv cu hipertermie.


124

Fiziopatologia acestor accidente familiale este încă

puţin cunoscută, dar combinaţia dintre hiperpirexie şi

contracţia musculară toracică sugerează o tulburare genetică

subclinică a sistemului neuromuscular. Acest sindrom impune

cunoaşterea antecedentlor familiale înainte de orice anestezie.

Prin severitatea sa, hipertermia malignă sau

hiperpirexia malignă este, probabil, cea mai importantă

afecţiune ereditară declanşată de expunerea la miorelaxante

(Britt et al, 1994).

Hipertermia malignă este un sindrom caracterizat prin

creşterea rapidă şi progresivă a temperaturii corporale (peste

2 °C/oră), manifestări vegetative (tahicardie, tahipnee),

modificări biochimice indicând o stare hipermetabolică

(acidoză, hiperkaliemie) şi uneori prin apariţia rigidităţii

musculaturii somatice. Semnele se însoţesc de cianoză,

tulburări majore de ritm cardiac, colaps, coagulare

intravasculară diseminată şi tardiv de insuficienţă renală acută.

Hipertonia muşchiului maseter după administrarea de

succinilcolină se numeşte rigiditatea muşchiului maseter şi

este considerată ca un fenomen ce precede instalarea

hipertermiei maligne.

Atacul hipertermic malign este manifestarea acută a

unei boli legate de un defect intrinsec al fibrei musculare

striate, afecţiune moştenită, cu o transmitere dominantă cu

expresivitate variabilă şi prevalenţă egală la ambele sexe.


125

Genetica actuală acceptă existenţa unei mari heterogenităţi a

sindromului existând şi forme care par a se transmite recesiv

autosomal sau poligenic McPherson şi Taylor, 1982).

Predispoziţia este mută clinic şi se manifestă ca un

accident farmacogenetic, atacul acut fiind declanşat de o serie

de agenţi farmacologici, printre care o poziţie preponderentă

este ocupată de cele anestezice şi miorelaxante (în special

combinaţia halotan – succinilcolină) (Patraş şi Mungiu, 2003).

Peranestezic hipertermia malignă este constatată la

1/10 000 - 1/14 000 de anestezii; mortalitatea este ridicată,

procentul fiind în jur de 35%.

Cu toate progresele geneticii şi biologiei moleculare,

patogenia sindromului este numai parţial cunoscută.

Observaţia că aplicarea prealabilă a unui garou împiedică

apariţia rigidităţii musculaturii distale, a orientat investigaţiile

spre o miopatie caracterizată prin hipercatabolismul muscular;

s-a observat că miopatia cu nivel crescut al creatinfosfokinazei

plasmatice favorizează această reacţie adversă gravă (Ellis şi

Heffron, 1985).

Muşchii acelora susceptibili de a prezenta hipertermie

malignă conţin anomalii structurale şi farmacologice. Cauza

stării hipercatabolice este creşterea bruscă de Ca++ in

sarcoplasmă, sursa de calciu putând fi reticulul sacroplasmic,

sarcolema sau mitocondriile. Continuitatea sistemului

microtubular al reticulului sarcoplasmic (care stochează


126

calciul) cu lichidul extracelular ar explica inducerea

sindromului atât prin droguri liposolubile (agenţi anestezici

halogenaţi), cât şi de moleculele mici ionizate (succinilcolina).

Creşterea Ca în sarcoplasmă va activa fosforilazkinaza,

miozin A.T.P.-aza, va inhiba troponina şi va decupla energetic

fosforilarea oxidativă. Contractura miofibrilară este menţinută

prin intermediul glicolizei si a ciclului Krebs.

La cei susceptibili de a prezenta hipertermie malignă

se consideră că ar exista o permeabilitate selectivă a

sarcolemei faţă de Ca. Genetica actuală a descris mai multe

mutaţii punctiforme care ar putea produce aceste modificări

fiziopatologice: mutaţia genei pentru receptorul ryanodinic al

canalului de calciu (localizată pe cromosomul 19q13.1),

mutaţia genei canalului voltaj-dependent pentru sodiu, a genei

inozitolului, producţia exagerată de acizi graşi etc (Fletcher et

al, 1995; Olckers et al, 1992).

De dată relativ recentă s-au descris mai multe teste de

diagnosticare a susceptibilităţii la hipertermie malignă:

- testul de contractură in vitro la cafeină şi halotan

- testul de contractură in vitro la cafeină şi halotan

- testul de contractură cu ryanodină (alcaloid vegetal

care produce contractură)

Tratamentul imediat constă în întreruperea agenţilor

anesteziei, schimbarea tubulaturii aparatelor de ventilaţie

artificială, injectarea i.v. de Procaină sau Dantrolen, se fac


127

împachetări reci, se inhalează oxigen 100% şi se corectează

acidoza cu soluţie de bicarbonat. După episodul acut, se are

în vedere faptul că în 25% din cazuri acesta poate reveni, se

previne coagularea intravasculară diseminată şi insuficienţa

renală acută.

Se acordă sfat genetic indivizilor afectaţi, menţionându-

se că fraţii şi copiii au un risc de până la 50% de a fi

susceptibili la hipertermie malignă.


128

Capitolul V

FARMACOGENETICĂ VERSUS FARMACOTERAPIE GENICĂ

Orice procedeu medical care are ca efect reducerea

manifestărilor sau chiar vindecarea unei boli genetice poate fi

definit ca tratament genetic.

Astăzi dispunem de patru clase de mijloace

terapeutice:

- terapia genetică de clasă I care presupune o

terapie simptomatică adresată efectelor secundare

sau terţiare ale bolii (ex. dietetică, medicaţie

simptomatică, cirurgie paliativă, transplante)

- terapia genetică de clasă II care presupune

administrarea proteinelor normale care nu pot fi

produse de genele mutante; este o terapie de

înlocuire (ex. hormoni sexuali, hormon de creştere

şi mai recent enzime administrate prin intermediul

liposomilor);


129

- terapia genetică de clasă III care vizează

modificarea mecanismelor de expresie a genei

(molecule anti ADN, anti ARNm, inhibitori ai

factorilor de transcripţie);

- terapia genetică de clasă IV numită şi terapie

genică care presupune utilizarea de ADN fabricat

artificial (transgene) pentru a înlocui gena mutantă

(din 1990 s-au efectuat mai multe experimente de

inserţie a unor gene normale la bolnavi cu diverse

leucemii).

De aceste clase terapeutice beneficiază toate bolile

monogenice şi o parte din bolile poligenice. Tratamentele din

clasele superioare sunt costisitoare şi, multe dintre ele, încă în

stadiu experimental.

Termenul de farmacoterapie genică se referă de fapt la

terapia genetică de clasă IV.

Deşi situată tot la graniţa dintre genetică şi

farmacologie, farmacoterapia genică nu este o ramură a

farmacogeneticii, cum se apreciază în mod eronat adeseori.

Putem afirma cu tărie că intersecţia celor două

discipline se situează la nivelul studiului variaţiilor

interindividuale ale răspunsului la farmacoterapia genică,

variaţii datorate polimorfismelor în expresia genelor

heteroloage şi a multitudinii de interacţiuni între gene.


130

Ca şi în cazul farmacoterapiei uzuale, variaţiile

interindividuale la terapia genică pot merge de la un răspuns

ineficient până la efecte exagerate sau reacţii adverse.

Pe lângă factorii care limitează transferul şi expresia

genică, reacţiile adverse reprezintă un obstacol important în

aplicarea cu succes a farmacoterapiei genice; în multe cazuri,

deşi transferul genic s-a realizat cu succes, s-a notat o

întreagă listă de efecte adverse, care, ca pentru orice

medicament nou, nu pot fi anticipate în lipsa experienţei clinice

îndelungate (Hardmann et al, 2001).

Cu toate acestea, câteva reacţii adverse specifice pot fi

prevăzute indiferent de transgena utilizată.

În primul rând, deoarece transferul genic rezultă în

sinteza unei noi proteine, posibilitatea unui răspuns al

sistemului imun trebuie luată întotdeauna în consideraţie. Un

răspuns imun sever ar putea inactiva produsul nou secretat

(de exemplu factorul VIII de coagulare pentru hemofilici) sau,

în cele mai grave cazuri, poate duce la apariţia de efecte

autoimune îndreptate împotriva ţesutului transgenic şi, în final,

la rejecţia sa.

În unele circumstanţe, chiar vectorul de gene poate fi

imunogen, ca în cazul demonstrat al vectorilor adenovirali.

Răspunsul imun îndreptat împotriva vectorului poate limita, în

timp, eficienţa acestuia şi face imposibilă administrarea sa

ulterioară (Hardmann et al., 2001).


131

În al doilea rând, evenimente patologice nedorite pot

apare ca o consecinţă a replicării vectorului viral. S-au făcut

eforturi însemnate în vederea creării de vectori incapabili de

replicare în celulele ţintă (replication-incompetent). Acest

deziderat s-a realizat prin deleţia din genomul viral a acelor

gene necesare pentru replicare (Miller et. Al., 1983).

Pentru a produce un astfel de virus, el trebuie cultivat

in vitro într-o cultură de celule create în mod specific pentru a

inactiva genele de replicare virală; astfel s-au produs deja

adenovirusuri, retrovirusuri, şi herpesvirusuri incompetente

pentru replicare, Totuşi, această tehnologie nu îndepărtează

potenţialul replicativ în totalitate, iar virusul îşi poate reface

acest potenţial utilizând unii factori celulari neidentificaţi sau

prin recombinarea in vivo cu unele virusuri sălbatice ale pacientului.

Asemenea oricărui produs farmaceutic şi produsele

utilizate în terapia genică trebuie supuse testelor pe care le

suportă orice medicament nou. În plus datorită problemelor de

securitate biologică pe care le impune manipularea genică,

algoritmul dezvoltării acestor produse impune: caracterizarea

genei de interes terapeutic, testarea pe modele in vitro,

testarea pe modele in vivo, cercetări de toxicologie nespecifică

şi specifică, iar, în final, testarea clinică (Ionescu et. Al., 2001).

Totuşi avantajele terapiei genice nu pot fi trecute cu

vederea; ea depăşeşte limitele farmacoterapiei clasice prin

introducerea în mod selectiv în structurile celulare a ADN-ului


132

recombinant „reparând” funcţia celulară alterată, transferul

ADN recombinant devenind problem centrală a terapiei genice.

Au fost imaginate şi aplicate în practică mai multe

modalităţi de transfer al ADN-ului recombinant bazate pe

vectori virali, lipozomi, injectare directă şi cuplare cu proteine

transportatoare.

Deşi imaginată iniţial pentru bolile ereditare şi limitată

prin lege la celulele somatice, farmacoterapia genică şi-a găsit

aplicaţii importante şi în tratamentul bolilor dobândite, mai ales

al cancerului, bolilor cardiovasculare şi a celor infecţioase,

cum ar fi SIDA.

În final, trebuie menţionat faptul că farmacoterapia

genică se impune tot mai mult printre opţiunile terapeutice.

Viteza relativ scăzută de dezvoltare a acestui domeniu, deşi

nemulţumeşte pe unii cercetători care la începutul anilor

nouăzeci prevăzuseră o dezvoltare explozivă, este perfect

explicabilă, fiind necesară impunerea unor norme unitare de

dezvoltare a produselor de terapie genică.

Raţiuni de securitate biologică impun urmărirea

fenomenelor de toxicitate specifică şi nespecifică, la fel ca

pentru orice produs farmaceutic nou. Astfel, apare necesitatea

unei organizări specifice, cu implicarea tuturor factorilor

responsabili în vederea propunerii şi aprobării etapelor

necesare pentru efectuarea terapiei genice (Ionescu et al, 2001).


133

Capitolul VI

PERSPECTIVE ALE FARMACOGENETICII

Farmacogenetica este un domeniu de interes crescând

în medicină şi în industria farmaceutică. Pentru medicii ai căror

pacienţi nu răspund în conformitate cu aşteptările la terapia

medicamentoasă, farmacogenetica reprezintă atât un motiv de

îngrijorare cât şi de speranţă.

Numeroase droguri care au produs răspunsuri variabile

sau reacţii adverse severe au trebuit să fie retrase de pe piaţă,

provocând pierderi importante industriei farmaceutice şi de

aceea multe companii încearcă să-şi minimalizeze pierderile

prin pretestarea metabolizării produselor lor, folosind enzime

variabile genetic care produc răspunsuri diferite. Aceste

consideraţii practice sunt valoroase dar tind să genereze o

optică ingustă asupra farmacogeneticii.

Variabilitatea farmacogenetică este un aspect

important şi în ceea ce priveşte adaptabilitatea şi


134

supravietuirea populaţiilor; diversitatea din punct de vedere

farmacogenetic reprezintă o condiţie iniţială pentru selecţia

darwinistă.

Aplicabilitatea largă a principiilor farmacogeneticii la

toate formele de viaţă (bacterii, plante, insecte, mamifere) este

de multe ori trecută cu vederea datorită etimologiei :

“pharmacon “ (gr.)- vrajă, drog, leac, otravă. O traducere cu

înţeles mai larg a termenului ar putea fi “xenobiotic”, indicând

un material biologic activ produs în afara organismului gazdei.

Deoarece în mod curent înţelesul prefixului “ farmaco”

este redus la sensul de medicament sau drog, geneticienii

utilizează termenul cu înţeles mai vast ”ecogenetica” când se

confruntă cu variabilitatea răspunsurilor la acţiunea factorilor

chimici de mediu. Alţi termeni folosiţi sunt “toxicogenetica” sau

“genetica mediului înconjurător” (“environmental genetics”).

Microbiologii preocupaţi de rezistenţa bacteriană la

antibiotice sau agronomii care se ocupă de rezistenţa la

insecticide sau erbicide se ocupă, de fapt, cu fenomene

farmacogenetice, deşi nu invocă în mod direct această

terminologie.

O altă limitare în folosirea termenului

“farmacogenetică” costă în faptul că, în prezent, el se referă,

aproape exclusiv, la variaţii monogenice. Studiile realizate la

gemeni de Vesell et al (1968, 1992) au demonstrat, calculând

heritabilitatea, existenţa componentei poligenice în


135

metabolizarea medicamentelor; aceste date referitoare la

heritabilitate aparţin, în mod cert, farmacogeneticii.

În contextul acesta, farmacogenetica se referă la orice

variaţie înăscută a unei specii sau populaţii la xenobiotice.

Această definiţie exclude inducerea de mutaţii de către

xenobiotice precum şi direcţiile de cercetare în care utilizează

secvenţe ADN de proteine ale receptorilor pentru a crea noi

agenţi farmacologici.

6.1. VARIAŢIILE FARMACOCINETICE ÎN COMPARAŢIE CU VARIAŢIILE FARMACODINAMICE

Deviaţiile genetice de la răspunsul uzual la un drog se

poate datora alterării ţintei (sistemele receptor) sau

metabolizării anormale în organism (Kalow, 1992).

În majoritatea cazurilor reacţiile adverse controlate

genetic au fost datorate enzimelor metabolizatoare. Nu este

clar dacă predominenţa variaţiilor farmacocinetice se

datorează dezvoltării tehnicilor analitice, fiind bine ştiut că

studiul metabolismelor medicamentelor este mult mai vechi

decât tehnicile moleculare utilizate pentru a studia variaţiile

receptorilor. Totuşi este posibil ca variaţiile receptorilor să fie

mai rare deoarece sunt frecvent patologice ceea ce le reduce

frecvenţa în populaţie.

Enzimele drog-metabolizatoare constau în mai multe

clase care împreună sunt capabile să metabolizeze aproape


136

orice substanţă chimică care pătrunde în organisnm. La om

există aproximativ 36 de enzime care metabolizează compuşii

străini; acestea prezintă variabilitate genetică, cele mai multe

variante fiind deficiente dar câteva se pot manifesta şi prin

activitate excesivă (Paicifici şi Fraccia,1995)

Pe lângă variaţia structurală a enzimelor care

metabolizează xenobiotice, pot exista şi variaţii în controlul

nivelelor enzimatice. Un caz aparte , observat iniţial la şoareci

(Conney, 1967) şi încă studiat la oameni este variabilitatea

răspunsului la inductorii enzimatici prin intermediul receptorului

Ah(Okey,1992). Deoarece receptorul Ah controlează mai

multe enzime o ipoteză interesantă este aceea că o singură

variantă ar putea controla mai multe produse.

Ziegler (1991) a subliniat principiul general: “enzimele

de detoxifiere sunt mai variabile decât enzimele de

biosinteză”.

Variaţiile determinate genetic ale enzimelor drog

metabolizatoare sunt deosebit de importante în prezenţa

drogurilor care reprezintă substrate pentru aceste enzime; nu

este încă clar dacă asemenea variaţii au consecinţe biologice

importante şi în absenţa drogurilor substrat (vezi exemplul

CYP2D6 din subcapitolul precedent).


137

6.2. IMPLICAŢII EPIDEMIOLOGICE ALE VARIANTELOR FARMACOGENETICE

Consecinţele metabolismului drogurilor ca mecanism

de terminare a acţiunii lor este o problemă de preocupare

zilnică pentru medicii curanţi. Necesitatea unor enzime drog

metabolizatoare cu funcţii care sunt independente de terapia

medicamentoasă este mai puţin evidentă în practica

mendicală curentă; această necesitate devine imperioasă în

cazul expunerii la toxine naturale care poate avea consecinţe

catastrofale.

Expunerea unor populaţii umane la micotoxine(fungice)

reprezintă intoxicaţia cu ergot , caracterzată prin gangrena

mâinilor şi picioarelor sau prin avorturi spontane, a făcut

ravagii în evul mediu în Europa sub numele de “focul sfântului

Anton”. Nu se cunosc încă enzimele drog metabolizatoare

capabile să atace alcaloizii de ergot, dar variabilitatea acestor

enzime trebuie să fi influenţat supravieţuirea în timpul

epidemiilor.

Micologul Stormer(1992) a descris diverse perioade cu

mortalitate crescută şi fertilitate scăzută începând din 1541 în

Anglia care pot fi asociate cu intoxicarea cu ergot. El

concluzionează că brusca creştere a populaţiei Angliei după

1830 nu poate fi explicată prin îmbunătăţirea sanitaţiei şi a

îngrijirilor medicale ci prin creşterea consumului de cartofi care

conţin mult mai puţin fungi.


138

Nu cunoaştem nici toxinele specifice şi nici enzimele

drog metabolizatoare care au fost implicate dar nu este nici un

dubiu că sistemele biochimice umane de apărare au

funcţionat; acesta este un exemplu al felului în care enzimele

drogmetabolizatoare au servit nu un singur pacient, ci o

întreagă populaţie.

Un nivel înalt de activitate a enzimelor drog

metabolizatoare nu reprezintă în mod obligatoriu o garanţie:

un exemplu recent este identificarea aflatoxinei şi a

descoperirii cancerelor de ficat provocate de aceasta

(Lillehoj,1992). Enzimele drog metabolizatoare joacă un rol

important atât în bioactivarea cât şi în distrugerea aflatoxinei;

în funcţie de echilibrul dintre aceste două procese creşterea

activităţii drog metabolizante poate creşte riscul de inducere a

cancerului.

Un alt factor epidemiologic important este reprezentat

de diferenţele etnice în răspunsul la droguri. De exemplu,

agenţii antihipertensivi au rate diferite de eficacitate la diferite

grupuri etnice:

- în general, negrii răspund mai bine la diuretice

decât la betablocante în cazul monoterapiei,

- chinezii sunt mai sensibili la betablocantul

propranolol, în ceea ce priveşte frecvenţa cardiacă

şi tensiunea arterială, decât caucazienii,


139

- orientalii necesită, în general, doze mai mici de

psihotrope (săruri de litiu, neuroleptice) decât

caucazienii (Levy, 1993).

Un alt exemplu se referă la tratamentul cu omeprazol

al infecţiei cu Helicobacter pylori la pacienţii ulceroşi, în funcţie

de genotipul CYP2 C19: efectul diferenţelor genetice a

metabolizării omeprazolului asupra ratei de vindecare a

infecţiei cu Helicobacter pylori şi a ulcerului peptic la pacienţii

japonezi cu alele mutante pentru gena CYP2 C 19, care

determină un status mai sărac al metabolizării, au cele mai

mari rate de vindecare, probabil datorită unei doze efective

mai mari decât la pacienţii cu metabolism rapid sau

intermediar (Furata, 1998).

6.3. REZISTENŢA BACTERIANĂ LA ANTIBIOTICE Dezvoltarea rezistentei bacteriene la antibiotice în

ultimii 40 de ani este un proces de o “ eficienţă uimitoare”

(Bennett,1995). Această rezistenţă a atins proporţii care pune

un mare semn de întrebare asupra utilităţii antibioticelor în

tratamentul infecţiilor. Rezistenţa a devenit o problemă care

necesită soluţii farmaceutice noi. Indiferent de mecanismul

prin care apare rezistenţa există o distincţie fundamentală

între rezistenţa produsă prin mutaţii cromozomice(schimbări în

secvenţa ADN) şi rezistenţa transmisă prin plasmide

(elemente genetice extracromozomiale care se replică


140

independent). Mutatiile cromozomice pot fi asociate sau nu cu

o scădere a adaptabilităţii generale. LeClerc et al 1996 au

găsit hipermutaţii în mai multe tulpini sălbatice de Escherichia

colli şi Salmonella care conferă oportunităţi speciale pentru

dezvoltarea rezistenţei cromozomiale şi pentru adaptarea la

noi gazde.

Bennett, în 1995 a expus un interesant punct de

vedere cum că majoritatea antibioticelor sunt produse native

sau modificate ale bacteriilor sau fungilor care trebuie să fi

fost rezistente în mod natural la proprii produşi . ADN-ul unor

gene rezistente a fost găsit în culturile preparate pentru a

obţine antibioticele; daca acest ADN ar fi fost transferat

bacteriilor ţintă aceasta ar fi dus la o îmbogăţire extraordinară

a mecanismelor de rezistenţă.

Rezistenţa la antibiotice determinată de plasmide este

cea mai comună; o bacterie poate purta mai multe plasmide

care pot fi transferate chiar şi altor specii bacteriene astfel

încât rezistenţa clinică persistă atâta timp cât există purtători ai

plasmidelor corespunzătoare.

Duşmanii uzuali ai antobioterapiei sunt plasmidele R

care generează rezistenţă la mai multe antibiotice. Levin

afirma în 1995 ”pare cert că strămoşii plasmidelor R

contemporane şi ai elmentelor transpozabile care răspund de

deplasarea genelor de rezistenţă la şi de la plasmide au

existat cu mult timp înaintea utilizării antibioticelor de către


141

om”. Se pare că mecanismele rezistentei bacteriene la

antibiotice sunt mai complexe şi mai variate decât

variabilitatea farmacogenetică la formele superioare de viaţă.

6.4. ELEMENTE DE FARMACOGENETICĂ PRIVIND INTOXICAŢIILE ŞI BOLILE INFECŢIOASE

“ Este un avantaj pentru o specie să fie cât mai diversă

din punct de vedere biochimic deoarece o astfel de specie va

conţine cel puţin câţiva membrii capabili să reziste oricarei boli

infecţioase” (Haldane ,1949). Această afirmaţie este valabilă

nu numai pentru bolile infecţioase ci şi pentru expunerea la

agenţi toxici; ambele cazuri se supun definiţiei

farmacogeneticii- variaţii ereditare a răspunsului la

xenobiotice.

Duratele diferite de viată ale bacteriilor patogene şi ale

gazdelor lor duc la apariţia unei complexe coevoluţii patogen –

gazdă. Bacteriile patogene sunt capabile să-şi modifice

virulenţa şi mecanismele de apărare pentru a se acomoda cu

diferiţii antigeni ai gazdei. Astfel, în funcţie de durata de viaţă a

agentului patogen sistemul imun al gazdei trebuie să se

adapteze rapid la agresiune (Kallow, 1997).

Pe lângă mecanismele de apărare controlate de

sistemul imun există şi variaţii genetice ale gazdei care au

consecinţe asupra duratei sale de viaţă; în multe privinţe acest


142

tip de variaţie este comparabil cu variaţiile farmacogenetice

ale gazdei după cum se observă din următoarele exemple:

- cel mai cunoscut exemplu este efectul protector al

deficienţei de glucozo-6-fosfatdehidrogenaza

impotriva malariei. Această deficienţă este

relevantă şi pentru farmacogenetică; ea a fost

descoperită în încercarea de a explica hemoliza

legată de originea etnică apărută ca urmare a

tratamentului cu primaquina. Se cunosc

aproximativ 400 de variante genetice a acestei

enzime; deasemenea un antigen HLA particular

este asociat cu supravieţuirea la infecţia cu

malarie.(Hill, 1991).

- La mamifere s-a descris o variantă genetică care

afectează monocitele cu rol protector împotriva

tuberculozei înainte de intervenţia sistemului imun

(Vidal,1993). Nu este clar în ce măsură această

protecţie afectează prevalenţa tuberculozei în

diferite populaţii.

- La şoareci prezenţa mutantei pentru fibroza chistică

conferă rezistenţă la holeră (Gabriel,1994); este

posibil ca frecvenţa crescută a fibrozei chistice în

anumite populaţii umane să fie o consecinţă a

rezistenţei purtătorilor heterozigoţi ai genei la

infecţiile intestinale fatale în timpul copilăriei.


143

- Aproximativ 1% din caucazieni sunt imuni la infecţia

cu virusul HIV şi astfel sunt protejaţi impotriva SIDA

(Dean et al 1996). Cauza acestei imunităţi o

reprezintă homozigozitatea pentru o deleţie de 32

de nucleotide în gena receptorului 5 al chemokinei.

Heterozigoţii infectaţi manifestă o întârziere în

instalarea SIDA. Deasemenea şi în populaţiile

africane există rezistenţă la HIV, dar mecanismul

încă neidentificat este clar diferit. Se pare că există un paralelism între variaţiile

farmacogenetice şi variaţiile genetice ale gazdelor împotriva

bolilor infecţioase. Totuşi deşi sistemul imun trebuie să rezolve

problema adaptării bacteriene, acest lucru nu este necesar

atunci când gazda este expusă unui xenobiotic clar definit din

punct de vedere chimic. Variabilitatea farmacogenetică este

mult mai simplă în comparaţie cu evenimentele datorate

pătrunderii unui agent patogen în organismul gazdă.

6.5. FARMACOGENETICA ŞI EVOLUŢIA Diversitatea farmacogenetică ilustreză în mod fericit

principiile darwiniste; ea poate constitui salvarea evolutivă a

unei populaţii prin crearea de supravieţuitori la diferite tipuri de

agresiuni xenobiotice(toxice). Dacă o populaţie este expusă

unui agent toxic care îi distruge majoritatea membrilor

supravieţuitorii capabili să reziste efectelor toxice vor deveni


144

indivizi adaptaţi noilor circumstanţe iar urmaşii lor vor înlocui

populaţia originală. Totuşi diversitatea nu poate genera

direcţia evoluţionistă pe care o conferă procesul de selecţie

naturală. Diversitatea unei populaţii şi selecţia naturală

darwiniană sunt fenomene diferite: prima o face imposibilă pe

a doua (Kallow, 1998).

Diversitatea unei populaţii este avantajoasă pentru

apărarea sa nu numai împotriva unei agresiuni chimice sau

microbiologice ci şi împotriva oricăror agresiuni a mediului.

6.6 IDENTIFICAREA DE “ŢINTE” PENTRU AGENŢI FARMACOLOGICI NOI

Creşterea numărului de programe de cercetare ca

urmare a realizării proiectului Genomul Uman care include

screeningul genomului pentru a identifica polimorfismele

punctiforme (diferenţele dintre indivizi bazate pe o singură

pereche de nucleotide) a dus la identificarea unor gene

specifice asociate cu diverse boli comune cum ar fi: diabetul,

obezitatea, cancerul şi artrita. Multe din proteinele codificate

de aceste gene se preconizează a deveni “ţinte” pentru noi

medicamente.

Faptul că aceste gene au fost identificate prin analiza

polimorfismelor ne poate duce la concluzia că medicamentele

direcţionate asupra acestor “ţinte” ar putea avea efecte diferite

la pacienti diferiţi şi că unele droguri ar putea fi mai eficiente la


145

pacienţii cu anumite variante genice. Aceste concluzii au dus

la apariţia conceptului de “stratificare medicamentoasă” sau de

tratament farmacologic individualizat în care alegerea

medicamentului este influenţată de “statusul genetic” al

pacientului (Evans, 2003).

Acest tip de analiză genetică va genera o cantitate

imensă de informaţie asupra polimorfismelor umane astfel

încât mai multe sute de mii de polimorfisme punctiforme vor fi

identificate în următorii ani. Cu toate acestea principala

provocare va consta în stabilirea funcţiei fiecărei gene

polimorfe sau, mai precis, a produsului genic şi a formelor

sale variate. În particular, va fi necesar să se determine dacă

un produs genic are importanţă farmacologică sau toxicologică

şi dacă variantele alelice individuale au importanţă terapeutică.

Acestea reprezintă obstacole majore şi vor fi necesari

mulţi ani până când aceste aspecte farmacogenetice vor fi

aplicabile în industria farmaceutică. Totuşi se prezice o

importantă “componentă genomică” în descoperirea de către

diverse institute de cercetare a unor noi agenţi farmacologici.

6.7. POSIBILITĂŢI ACTUALE ÎN CERCETAREA FARMACOGENETICĂ

Testarea farmacogenetică este folosită în mod curent

doar într-un număr limitat de spitale universitare şi de centre

de excelenţă specializate. Stadiul cel mai avansat pare a fi


146

atins de ţările scandinave. Cea mai utilizată aplicaţie este

folosirea genotipării CYP2D6 pentru a ajusta doza de agenţi

farmacologici în bolile psihice (Evans, 2003).

Mai multe laboratoare independente furnizează

industriei farmaceutice şi practicii medicale o gamă largă de

servicii de testare la nivel de ADN a polimorfismelor

farmacogenetice. Este totuşi dificil de a prezice dacă industria

farmaceutică va asimila testarea farmacogenetică ca o metodă

de rutină în indicaţiile de prescriere a medicamentelor cu

metabolizare polimorfă.

Până recent singura posibilitate de a identifica un

pacient cu risc genetic pentru o anumită reacţie adversă era

testarea fenotipică cu administrarea unor agenţi farmacologici

markeri. Asemenea proceduri sunt invazive ceea ce reprezintă

un dezavantaj faţă de testele moderne bazate pe analiza ADN

necesită mici probe de ţesut (sânge obţinut din puncţia pulpei

degetului, celule obţinute prin raclarea mucoasei bucale sau

foliculi piloşi) şi permit determinarea rapidă şi certă a” profilului

farmacologic” al pacientului (Kallow, 1998).

Aplicabilitatea clinică a testării farmacogenetice

depinde de importanţa relativă a fiecărui polimorfism în

determinarea conduitei terapeutice. Medicii trebuie să fie

preveniţi dacă un agent farmacologic prescris este supus

variabilităţii farmacogenetice şi trebuie să cunoască

aplicabilitatea datelor teoretice.


147

Pentru unele polimorfisme farmacogenetice cum ar fi

CYP2D6 sunt suficiente posibilităţi pentru a iniţia teste

farmacogenetice populaţionale. Detalii despre cel puţin 20 de

medicamente care sunt cunoscute ca substrat pentru CYP2D6

sunt deja disponibile pentru practician în “Compendiul ABPI”

(Marea Britanie) şi în “Physicians desk reference”(Statele

Unite). Acestea permit alegerea dozelor unor medicamente,

mai ales pentru bolile psihice, astfel încât utilizarea terapeutică

să fie cât mai eficientă. De exemplu, un studiu recent din

Statele Unite a arătat că la pacienţii cu boli psihice trataţi cu

medicamente care sunt substrat pentru CYP2D6, reacţii

adverse apar la fiecare pacient cu mutaţii inactivante ale genei

CYP2D6 (Chou, 2002). Direcţiile de investigare a farmacogenomicii includ

analiza secvenţei genomului, a produşilor de transcripţie şi de

translaţie. Cunoaşterea secvenţei nucleotidelor serveşte

pentru identificarea şi inventarierea tipurilor de alele din fiecare

locus implicat în codificarea enzimelor care metabolizează

medicamentele, pentru unii receptori şi transportatori.

Cunoaşterea polimorfismului genelor şi a expresei lor

ne conduce la înţelegerea răspunsului genomului la boli şi

tratamente.Polimorfismele generate de mutaţii în genele care

codifică enzimele implicate în metabolizarea medicamentelor

cauzează modificări calitative şi cantitative ale expresiei


148

enzimelor sau activităţii acestora prin multiple mecanisme

moleculare (Shi et al.,2000).

Analiza produsului de transcripţie al unei gene poate fi

făcută prin studiul ADNc, a expresiei ARNm şi prin hibridizare

diferenţiată. Informaţiile obţinute se utilizează pentru

identificarea genelor ţintă ale terapeuticii în modele pe

animale, pentru stuidiul expresiei genelor sub acţiunea

stressului oxidativ şi hipoxiei, cât şi pentru încercările de

obţinere a unor medicamente noi care să corespundă

strategiei farmacogenomicii (Vesell,2000).

Descoperirea şi investigarea unor noi gene ţintă ale

medicamentelor necesită screeningul mutaţiilor în multiple

probe de ADN. Screeningul variantelor alelice din genomul

uman a devenit posibil graţie secvenţializării genomului în

cadrul programului “Proiectul Genomului Uman”(HGP =

Human Genom Project) şi descoperirii polimorfismelor, care

au la origine o singură pereche de nucleotide (SNPs =single

nucleotide polymorfisms).

Recunoscând faptul că majoritatea efectelor

medicamentelor sunt determinate de interacţiunea complexă a

produşilor mai multor gene care guvernează farmacocinetica

şi farmacodinamia substanţelor medicamentoase, cercetarea

în farmacogenomică îşi propune să elucideze determinismul

poligenic al efectelor medicamentelor.


149

Scopul final este de a trasa noi strategiii pentru

optimizarea terapiei medicamentoase bazate pe cunoaşterea

pentru fiecare pacient în parte a determinanţilor genetici ai

eficienţei şi toxicităţii medicamentoase (Evans şi Johnson,

2001).

Puterea şi eficacitatea farmacologiei clinice sunt pe

cale de a suferi transformări rapide care nu puteau fi

prevăzute în urmă cu un deceniu nici de cei mai mari vizionari

(Border şi Venter,2000). Deja avem la dispoziţie secvenţa

ADN-ului uman pentru întregul genom (estimativ 3,5 miliarde pb).

În acelaşi timp dezvoltarea bioinformaticii duce la

apariţia de noi aplicaţii practice pentru farmacologie şi

toxicologie care împreună cu genomica ar putea fuziona într-o

nouă ramură medicală interdisciplinară al cărei obiect de

studiu ar fi cunoaşterea şi crearea de noi medicamente

pornind de la nivel molecular şi ajungând până la nivelul clinic.

Rezultatele proiectului Genomul Uman şi a altor

descoperiri recente din genetică au creat posibilitatea, ca în

viitorul apropiat substanţele medicamentoase să fie astfel

sintetizate încât să se adapteze constituţiei fiecărui pacient ca

individualitate biologică, astfel îmbunătăţindu-se semnificativ

eficacitatea şi siguranţa terapiei medicamentoase.

În 1997, U.S.Food and Drug Administration a emis un

ghid pentru industria farmaceutică în privinţa testării

farmacogenetice în cursul producerii unui medicament.


150

Întelegerea mecanismelor de ajustare a dozei în vederea

minimalizării toxicităţii va permite punerea pe piaţă a unor

medicamente a căror procent de reacţii adverse ar fi

inacceptabil fără mijloacele farmacogeneticii de prevedere a

subpopulaţiilor cu potenţial terapeutic.

Un exemplu în această privinţă se referă la

trastuzumab (Herceptin®), un anticorp monoclonal utilizat

experimental pentru tratamentul cancerului se sân in stadiul

final; doar pacientele a căror celule tumorale exprimă gena

Her2 vor beneficia de acest agent terapeutic. În consecinţă

pacientele vor trebui testate pentru acest marker înainte de a

primi tratamentul (Shi et al,2001).

Deşi perspectivele cercetării fundamentale în

farmacogenetică par foarte promiţătoare, incorporarea în

practică a rezultatelor implică obstacole considerabile.

Totuşi există suficiente date care susţin afirmaţia că

farmacogenetica va deveni deosebit de importantă în serviciile

de sănătate, în viitorul apropiat; s-ar putea ca peste nu mulţi

ani să fie considerat lipsit de etică a administra anumite

medicamente fără a fi testat în prealabil profilul

farmacogenetic. Capacitatea de a identifica indivizii sensibili

îninte de a administra medicamentul are şi o importantă

componentă economică, eliminîndu-se empirismul în stabilirea

dozei şi reducând costurile de spitalizare datorate reacţiilor

adverse.


151

Cunoaşterea tot mai bună a mecanismelor de acţiune

a medicamentelor, identificarea de noi ţine pentru agenţii

farmacologici şi mai buna înţelegere a factorilor genetici care

determină răspunsul la medicamente vor permite crearea unor

noi molecule cu specificitate ţintită pentru anumite populaţii,

evitând astfel efectul variabilităţii farmacogenetice în răspunsul

terapeutic. Multitudinea de polimorfisme genetice prezente în

populaţia umană indică variabilitatea farmacogenetică ca

principalul motor pentru producerea de medicamente noi.

Dezvoltarea farmacogeneticii este unul din

mecanismele prin care prescripţia medicală va evolua de la

empirismul actual la tratamentul medicamentos strict

individualizat, de aceea considerăm esenţial ca acest domeniu

să facă parte din curriculumul pentru învăţământ superior

medical.


152

BIBLIOGRAFIE

1. AITHAL GP, DAY CP, KESTEVEN PJ, DALY AK. Association of polymorphisms in the cytochrome P450 CYP2C9 with warfarin dose requirement and risk of bleeding complications. Lancet; 353: 717-719, 1999.

2. AKLILLU, E., PERSSON, I., BERTILSSON, L., JOHANSSON, I., RODRIGUES, F., INGELMAN-SUNDBERG, M. - Frequent distribution of ultrarapid metabolizers of debrisoquine in an Ethiopian population carrying duplicated and multiduplicated functional CYP2D6 alleles. J. Pharmacol. Exp. Ther. 278: 441-446, 1996

3. ALLAIN P. – Pharmacologie – Les medicaments, Editions ESTEM, Paris, 1996

4. BARAN D. – Dimensiunea cronobiologică în medicină, Ed Apollonia Iaşi, 1998.

5. BARASH P. G., COOLEN B.F., STOELTING R.K. – Clinical anesthesia, 3rd, Lippincott Raven Publishers, 385-440,1998.

6. BERGER A. – Cell preselection is key to gene therapy succes, BMJ, 320:1296, 2000.

7. BERTILSSON L, DAHL ML, SJOQVIST F, ABERG-WISTEDT A, HUMBLE M, JOHANSSON I. - Molecular basis for rational mega-prescribing in ultrarapid hydroxylators of debrisoquin. Lancet; 341: 363, 1993.

8. BOWMAN W.C. – Pharmacology of neuromuscular


153

function, John Wright and Sons, Bristol, 66-70, 1980. 9. BRITT B.A., WEBB G.E., LEDUC C. – Malignant

hypertermia induced by curare. Can Anesth Soc J, 21.371, 1984. BONNER, T.I. - The molecular basis of muscarinic receptor diversity. Trends Neurosci, 12:148-151., 1989.

10. BRODER S, VENTER C. – Sequencing the entire genomes of free living organisms: the foundation of pharmacology in the new millennium, Annu. R4ev. Phermacol. Toxicol., 40:97-132, 2000.

11. BROWN, A.M., BIRNBAUMER, L. – Direct G protein gating of ion channels. Am. J. Physiol., 254:401-410, 1988.

12. CHINNERY P.F., TURNBULL D.M. – Mithocondrial DNA mutations in the patogenesis of human disease, Mol Med Today, 6(11):425-32, 2000.

13. CHOU WH, YAN F-X, DE LEON J, BARNHILL J, ROGERS T, CRONIN M. - An extension of a pilot study: impact from the cytochrome P450-2D6 (CYP2D6) polymorphism on outcome and costs in severe mental illness. J Clin Psychopharmacol, 2002.

14. CLIFFORD J.W. – Molecular approaches for the study of pain differetial gene expression. In: Pain 1999 – An updated review, IASP Press, Seattle, 1999.

15. COLLINS, S., CARON, M.G., LEFKOWITZ, R.J. - From ligand binding to gene expression: new insights into the regulation of G protein-coupled receptors. Trends Biochem. Sci., 17:37-39, 1992.

16. COMAN OANA ANDREEA – Interactiuni medicamentoase, Ed. Medicala, Bucuresti, 1998.

17. CRISTEA A.N. – Farmacologie generală, Ed. Did. Ped., Bucureşti, 1998.

18. CUPARENCU B, FIMAR M – Receptorii farmacologici, Gloria Publishing House, Cluj Napoca,


154

1998. 19. CUPARENCU B, PLESCA L. – Actualităţi în

farmacologie şi fiziopatologie, Ed. Dacia, Cluj Napoca, 1995.

20. DAVID J. – Expression cloning of sensory receptors, In: Pain 1999 – An updated review, IASP Press, Seattle, 1999.

21. DOBRESCU D. - Farmacoterapie, Ed. Medicală, Bucureşti, 1981.

22. DOBRESCU D. - Gerontofarmacologie, Ed. Mondan, Bucureşti, 1995.

23. DOBSON R. – Gene therapy saves immune deficient babies in France, BMJ, 320:1225, 2000.

24. DOGARU T.M., FESZT G., VARI C.E., MĂRUŞTERI M. - Farmacologie experimentală, UMF Tg. Mureş, 1998.

25. DORKINS, H.R. – Suxamethonium – the development of a modern drug from 1906 to the present day. Med. Hist., 26:145-168, 1982.

26. DRAZEN J. et al – Nat Genet, 22:168-171, 199. 27. DURANT, N.N., KATZ, R.L. – Suxamethonium. Br. J.

Anaesth., 54:195-208, 1982. 28. DUVALESTIN P – Pharmacologie en practique

anesthesique, 7-eme edition revue et augmentee, Masson, Paris, 100-129, 1989.

29. ELLIS, F.R., HEFFRON, J.J.A. – Clinical and biochemical aspects of malignant hyperthermia. In, Recent Advances in Anaesthesia and Analgesia. (Atkinson, R.S., and Adams, A.P., eds.) Churchill Livingstone, New York, pp. 173-207, 1985.

30. EVANS W.E.-Pharmacogenomics: marshalling the human genome to individualise drug therapy, Gut, 52, ii, 10, 2003

31. EVANS W.E., JOHNSON J.A. – Pharmacogenomics:


155

the inherited basis for interindividual differences in drug response, Annu. Rev. Genomics Hum. Genet., 2: 9-39, 2001.

32. EVANS D.A.P., MCLEOD H.L., PRITCHARD S. , TARIQ M., MOBAREK A. – Interethnic variability in human drug responses, DMD,29, 4:606-610, 2001.

33. FARLOW C.A. – Pharmacogenomics,Ann NY Acad Sci, 802:101 –110, 1996.

34. FURATA T. et al – Ann Intern Med, 129: 1027-1030, 1998.

35. GAVRILESCU C.M., MUNGIU O.C. – Farmacoepidemiologie, Ed. Polirom, Iaşi, 2002.

36. GOTTESMAN, M.M., GERMANN, U.A., AKSENTIJEVICH, I., SUGIMOTO, Y., CARDARELLI, C.O., PASTAN, I. - Gene transfer of drug resistance genes: implications for cancer therapy. Ann. N.Y. Acad. Sci., 716:126-138, 1994.

37. GOLDSTEIN D. – Pharmacogenetics in the laboratory and the clinic, NEJM, 348, 6:553-556, 2003

38. GOTTLIEB S. – Gene therapy can reduce tumours, BMJ, 321:400, 2000.

39. GRAHAM, F.L., PREVEK, L. - Manipulation of adenoviral vectors. In, Methods in Molecular Biology: Gene Transfer and Expression Protocols. The Humana Press, Inc., Clifton, NJ, pp. 109-128, 1991.

40. GREBER, U.F., WILLETTS, M., WEBSTER, P., AND HELENIUS, A. STEPWISE - Dismantling of adenovirus 2 during entry into cells. Cell,75:477-486, 1993.

41. GROSSMAN, M., RAPER, S.E., KOZARSKY, K., STEIN, E.A., ENGELHARDT, J.F., MULLER, D., LUPIEN, P.J., WILSON, J.M. - Successful ex vivo gene therapy directed to liver in a patient with familial hypercholesterolaemia. Nat. Genet., 6:335-341, 1994.


156

42. GUYTON, A.C. - Textbook of Medical Physiology, W.B.Saunders, Philadelphia, 67-95,1991.

43. HARDMAN G.J., LIMBIRD E.L., GOODMAN GILMAN A. – Goodman & Gilman's - The pharmacological basis of therapeutics - 10th ed., McGraw-Hill, New York, 2001.

44. HARDMAN G.J., LIMBIRD E.L., GOODMAN GILMAN A. – Goodman & Gilman's - The pharmacological basis of therapeutics - 10th ed., McGraw-Hill, New York, 2001.

45. HARRIS H. W. – High dose isoniazid compared with standard dose isoniazid with PAS in the treatment of previously untreated cavity pulmonary tuberculosis, Transactions Chemoterapy of tuberculosis conference, 20:39-68, 1961.

46. HĂULICĂ.I. – Fiziologia umană, Ediţia aII-a, Ed. Med. Bucureşti, 1996.

47. HĂULICĂ.I. – Fiziologia umană, Ediţia aII-a, Ed. Med. Bucureşti, 1996

48. HOPKINS TANNE J. – US faces ethical issues after gene therapy death, BMJ, 320:602, 2000.

49. HRISCU ANISOARA, PAVELESCU M. – Farmacologia sistemului nervos, UMF Iasi, 1998.

50. IONESCU G.D., JABA I.M., MUNGIU O.C. – Farmacoterapia Genică – terapia mileniului trei, Terapeutică, farmacologie şi toxicologie clinică, 5, 3:45-47, 2001.

51. JOHANSSON I, LUNDQUIST E, BERTILSSON L, DAHL ML, SJOQVIST F, INGELMAN-SUNDBERG M. - Inherited amplification of an active gene in the cytochrome P450 CYP2D locus as a cause of ultrarapid metabolism of debrisoquine. Proc Natl Acad Sci (USA); 90: 11825-11829, 1993.

52. KALOW W. – Pharmacogenetics in biological perspective, Pharmacological Reviews, 49,4: 369-380, 1997.


157

53. KALOW W. – Pharmacogenetics in biological perspective, Pharmacological Reviews, 49,4: 369-380, 1997.

54. KATZ D.A. – Associating genes to drug response, Drug Information Journal, 36:751-761, 2002.

55. KATZ D.A. – Associating genes to drug response, Drug Information Journal, 36:751-761, 2002.

56. KATZUNG B.G. – Basic and clinical pharmacology, 7th edition, Appelton and Lange, Stanford, 1998.

57. KATZUNG B.G. – Basic and clinical pharmacology, 7th edition, Appelton and Lange, Stanford, 1998.

58. KRYNETSKI EY, TAI HL, YATES CR, FESSING MY, LOENNECHEN T, SHEUTZ JD - Genetic polymorphism of thiopurine S-methyltransferase: clinical importance and molecular mechanisms. Pharmacogenetics; 6: 279-290, 1996.

59. KUIVENHOVEN A.S. – Parvastatin response in aterosclerotic patients in function of their CETP phenotype, N Engl J Med, 338: 86-89, 1998.

60. LAZAROU J, POMERANZ BH, COREY PN. - Incidence of adverse drug reactions in hospitalised patients: a meta-analysis of prospective studies. JAMA ; 279: 1200-1205, 1998.

61. LENNARD L, LILLEYMAN JS, VAN LOON J, WEINSHILBOUM RM. - Genetic variation in response to 6-mercaptopurine for childhood acute lymphoblastic leukaemia. Lancet; 336: 225-229, 1990.

62. LEUCUŢA S.E. – Biofarmacie şi farmacocinetică, Ed. Dacia, Cluj-Napoca, 2002.

63. LEVY A.R. – Ethnic and racial differences in response to medicines, National pharmaceutical council,1993.

64. LIGGET S – Beta 2 adrenergic receptor pharmacogenetics, Am. J. Respir. Crit. Care Med,161, 3 :197-201, 2000.


158

65. LUPUSORU C.E. – Farmacologie, ed. Moldova, Iaşi, 1994.

66. MACLENNAN DH, DUFF C, ZORZATO F, FUJII J, PHILLIPS M, KORNELUK RG, FRODIS W, BRITT BA, WORTON RG - Ryanodine receptor gene is a candidate for predisposition to malignant hyperthermia, Nature, 343:559-61, 1990.

67. MACLENNAN, D.H., PHILLIPS, M.S. -Malignant hyperthermia. Science, 257:789-794, 1992.

68. MAGORIAN T, FLANNERY KB, MILLER RD - Comparison of rocuronium, succinylcholine, and vecuronium for rapid-sequence induction of anesthesia in adult patients (see comments), Anesthesiology 79:913-8, 1993.

69. MAN IN 'T VELD, A., BOOMSMA, F., LENDERS, J., MEIRACKER, A.V.D., JULIEN, C., TULEN, J., MOLEMAN, P., THIEN T., LAMBERTS, S., SCHALEKAMP, M. – Patients with congenital dopamine -hydroxylase deficiency. A lesson in catecholamine physiology. Am. J. Hypertens., 1: 231-238, 1988.

70. MARTINEZ F.D., GRAVES E. P., BALDINI M., SOLOMON S., ERIKSON R. – Association between genetic polymorphisms of the beta-2 adrenoceptor to albuterol in children with and without a history of weezing, J Clin Invest, 100: 3184-3188, 1997.

71. MC PHERSON E., TAYLOR C.A. JR – The genetics of malignant hypertermia: evidence for heterogeneity. Am J Med Genet, 11:273, 1982.

72. MCBRIDE G. – Pharmacogenetics: A world of exceptions to the drug response rules. Medical World News, 26:66-90, 1985.

73. MCGUIRE, M.C., NOGUEIRA, C.P., BARTELS, C.F., LIGHTSTONE, H., HAJRA, A., VAN DER SPEK, A.F.L., LOCKRIDGE, O., LA DU, B.N. - Identification of the structural mutation responsible for the dibucaine-resistant (atypical) variant form of


159

human serum cholinesterase. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 86:953-957, 1989.

74. MEYER U.A. – Pharmacogenetics and adverse drug reactions, Lancet, 356 (9242):1667-71, 2000.

75. MILLER, A.D., MILLER, D.G., GARCIA, J.V., LYNCH, C.M. - Use of retroviral vectors for gene transfer and expression. Methods Enzymol., 217:581-599 , 1993.

76. MOGIL J.S., GRISEL J.E. – Transgenic studies of pain, Pain, 77:107-128, 1998.

77. MORGAN R.A., BLAESE R.M. – Gene therapy: lessons learnt from the past decade, BMJ, 319:1310, 1999.

78. MUNGIU O. C. – Farmacologie medicală – Curs, Ed. IMF Iaşi, 1977.

79. MUNGIU O.C. – Algeziologie specială, Ed. Polirom, Iaşi, 1999.

80. MUNGIU O.C. (sub redacţia) – Elemente de farmacologie fundamentală, Ed. UMF “Gr. T. Popa” Iaşi, 1995.

81. MUNGIU O.C., PAVELIU F., PAVELIU S. – Farmacologie biochimică – o abordare interdisciplinară, Ed. Infomedica, Bucureşti, 2000.

82. MYCEK M.J., HARVEY R. A., CHAMPE P. C., FISHER B.C. - Lippincott’s Illustrated Reviews- Pharmacology, 2nd edition, Lippincott Williams and Wilkins, Maryland, USA, 1997.

83. NAGATSU T. – Genes for human catecholamine-synthesizing enzymes. Neurosci. Res., 12:315-345, 1991.

84. OLCKERS A., MEYERS D.A., MEYERS S. – Adult muscle sodium channel alpha-subunit is a gene candidate for malignant hypertermia susceptibility. Genomics, 14: 829, 1992.

85. OTSU, K., NISHIDA, K., KIMURA, Y., KUZUYA, T., HORI, M., KAMADA, T., TADA, M. – The point mutation Arg615-Cys in the Ca2+ release channel of


160

skeletal sarcoplasmic reticulum is responsible for hypersensitivity to caffeine and halothane in malignant hyperthermia. J. Biol. Chem, 269:9413-9415., 1994.

86. PATRAŞ X, TUDOSE C – Influenţa genotipului asupra răspunsului individual la medicamente – farmacogenomica, Ziua Medicamentului ediţia a XII-a, Textele Lucrărilor, InfoMedica – Algeziologie, Farmacologie, Toxicologie, 5 (111) bis: 93-99, 2003.

87. PATRAŞ X, TUDOSE C. – Variaţii în răspunsul la medicamente în populaţiile umane, Analele Universităţii “Al.I.Cuza” Iaşi, sIIa, Genetică şi Biologie moleculară, vol 2, 2003 (sub tipar).

88. PATRAŞ X., MUNGIU O.C. – Miorelaxantele, Ed. Sedcom Libris, Iaşi, 2003.

89. PATRAŞ X., TUDOSE C. – Farmacogenomica – importanţa descoperirii unor noi polimorfisme genice în terapeutică, Accente moderne în recuperarea morfologică şi funcţională a sistemului stomatognat, Zilele româno-belgiene, Supliment al Revistei Medicina Stomatologică, 7 (4): 412-418, Iaşi, 2003.

90. PATRAŞ X., TUDOSE C.– Farmacogenetica miorelaxantelor, Ziua Medicamentului ediţia a XII-a, Textele Lucrărilor, InfoMedica – Algeziologie, Farmacologie, Toxicologie, 5 (111) bis: 100-104, 2003.

91. PATRAŞ XENIA – Studiul experimental al acţiunii miorelaxantelor asupra hipertoniilor, Teză de doctorat, UMF « gr. T. Popa » Iaşi, 2002.

92. PORTER I. H. – Genetic susceptibility. In: Heredity and disease, New York, McGrow Hill, 1986.

93. RANA B, SHIINA T., INSEL P.A. – Genetic Variations and polymorphism of G-protein coupled receptors : Functional and therapeutic implications, Annu. Rev.Pharmacol. toxicol, 41 :593-624, 2001.


161

94. ROCSIN M.A., PLAUCHITHIU D.M., LAZAR E. – Farmacodinamie experimentală practică, Ed. « V. Goldiş », Arad, 1997.

95. ROSENBERG, H., FLETCHER, J.E. Malignant hyperthermia. In, Muscle Relaxants: Side Effects and a Rational Approach to Selection, (Azar, I., ed.) Clinical Pharmacology Series, Vol. 7. Marcel Dekker, Inc., New York, pp. 115-148, 1987.

96. RUANO-RAVINA A., FIGUEIRAS A, BARROS-DIOS J.M. – The genomics revolution: will this mean a resurgence of customized prescriptions? Drug information Journal, 36: 725-726, 2002.

97. SANDFORD A.J., PARE P.D. – The genetics of asthma, Am. J. Respir. Crit.Care Med., 161, 3:202-206, 2000.

98. SCOTT R.D. – Pharmacogenomics in analgesia trial design. In: Pain 2002 – An Updated review, IASP Press, Seattle, 2002.

99. SHI M, BLEAVINS M.R., de la IGLESIA F.A. – Pharmacogenetic application in drug development and clinical trials, DMD, 29, 4:591-595, 2001.

100. SIMIONOVICI M., CÂRSTEA A., VLĂDRESCU C. – cercetarea farmacologică şi prospectarea medicamentelor, Ed. Medicală, Bucureşti, 1983

101. SMITH C.M., REYNARD A.M. – Textbook of Pharmacology, W.B. Saunders, 1992.

102. STRAZIS, K.P., FOX, A.W. - Malignant hyperthermia: a review of published cases. Anesth. Analg., 77:297-304, 1993.

103. STROESCU V. – Bazele farmacologice ale practicii medicale, Ed. Medicala, 1997.

104. SZORADY I. – Pharmacogenetics, Akademici Kiad, Budapest, 1973.

105. TAYLOR D.R., DRAZEN J.M., HERBISON G.P. – Asthma exacerbations during long term beta agonist


162

use: inluence of beta 2 adrenoreceptor polymorphism, Thorax, 55:762-767, 2000.

106. TAYLOR P. – Drugs acting at the neuromuscular junction, in Goodman and Gillman’s: The pharmacological basis of therapeutics, 9 th Edition, The Mc Graw-Hill Companies, 1996.

107. TREVOR J. A. – General anesthetics, in Katzung B. G. Basic and clinical pharmacology, Appleton and Lange, Stamford, 1998.

108. TUDOSE C., MANIU M., MANIU C.L. – Genetică umană, Ed. Corson, Iaşi, 2000

109. TUDOSE C., PATRAŞ XENIA - Farmacogenetica – rolul unei discipline de graniţă în medicină, Juventostomatologia, Supliment al Revistei de Medicină Stomatologică, Vol. I, Ed. Apollonia, 2003.

110. TURKOVSKII II; KUZNETSOV AN - Proportional criterion of metabolic activity and fundamentals of drug dosage, Bulletin of experimental biology and medicine, 129; 5 : 466-7, 2000.

111. VITA, G.M., OLCKERS, A., JEDLICKA, A.E., GEORGE, A.L., HEIMAN-PATTERSON, T., ROSENBERG, H., FLETCHER, J.E., LEVITT, R.C. - Masseter muscle rigidity associated with glycine-1306 to alanine mutation in the adult muscle sodium channel -subunit gene. Anesthesiology, 82:1097-1103, 1995.

112. VOGEL F. - Moderne probleme der Humangenetik. Ergeb Inn Med Kinderheild; 12: 52-125, 1959.

113. VOICU A.V., MIRCIOIU C. – Mecanisme farmacologice la interferente membranare, Ed. Academiei, Bucuresti, 1996.

114. WARD A, CHAFFMAN MO, SORKIN EM - Dantrolene: A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties and therapeutic use in malignant hyperthermia, the neuroleptic malignant syndrome and an update of its use in muscle spasticity. Drugs, 32:130—168, 1986.


163

115. WATKINS, J. – Adverse reaction to neuromuscular blockers: frequency, investigation, and epidemiology. Acta Anaesthesiol. Scand., 102:6-10, 1994.

116. Weber WW. - Pharmacogenetics. Oxford University Press, 1997.

117. WERNER R.G., POMMER C.H. – Succesfull development of recombinant DNA-derived pharmaceuticals, Arzneim.-Forsch./Drug Res., 40 (II), 11: 1274-1283, 1990.

118. WEST W.L. – Interpatient variability: genetic predispozition and other genetic factors, J Clin Pharmacol, 37:635-648, 1997.

119. WHITTAKER, M. – Cholinesterase. In, Monographs in Human Genetics, Vol. 11. (Beckman, L., ed.) S. Karger, Basel, p. 231, 1986.

120. WINTER J.C. –Dose-effect relationships, interaction and therapeutic index, in Textbook of Pharmacology, Smith and Reynard An. HBJ International Edition, W B Saunders, Philadelphia, 1992.

121. WOLF C.R., SMITH G., SMITH R.L. – Pharmacogenetics, BMJ, 320: 987-990, 2000.

122. WOLF CR, SMITH G. - Pharmacogenetics. Br Med Bull; 55:366-386, 1999.

123. *** ABPI compendium of data sheets and summaries of product characteristics 1999-2000. London: Datapharm, 1999.

124. *** Agenda Medicală, 2001. 125. *** British National Formulary, 2000. 126. *** Dictionaire Vidal, Ed. Du Vidal, 1995. 127. *** European Malignant Hyperthermia Group. A

protocol for investigation of malignant hyperpyrexia (MH) susceptibility. Br. J. Anaesth., 1984, 56:1267-1271.

128. *** Physicians' Desk Reference 2000. 54th ed. Montvale NJ: Medical Economics, 1999.

129. *** Roche Genetics – Education Program, F. Hoffmann – La Roche Ltd., Basel, 2002.


164

farmacogenetica

Documents