MDR_rezi

5/14/2018 MDR_rezi - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/mdrrezi 1/28

Mecanisme moleculare

implicate în apariţiarezistenţei

multimedicamentoase

(multidrug resistance, MDR)

Rembrandt, Furtuna



Dezvoltarea rezistenţei multimedicamentoasepe durata chimioterapiei

reprezintă un obstacol major în tratareacu succes a cancerului la om.

Studiile in vitro cu linii de celule tumorale

ca sisteme - model au demonstrat căexpunerea la un singur medicament

duce adeseori la o rezistenţă încrucişatăla mulţi alţi compuşi neînrudiţi

structural şi funcţional.

Acest fenomen

este cunoscut sub numele derezistenţă multimedicamentoasă

(multi drug resistance, MDR ) Van Gogh, Dr. Paul Gachet



Numărul estimativ de noi cazuri şi decese în urma afecţiunilor neoplazice, 2010

*Virtually all deaths are due to chemotherapy resistance

35% 3,870 11,070 Cancer Cervical

22% 40,930 184,450 Cancer de sân

60% 13,070 21,810 Creier şi sistem nervos

36% 42,220 118,610 Limfoame şi leucemii

72% 15,520 21,650 Ovar

24% 13,010 54,390 Rinichi

20% 14,100 68,810 Vezică urinară

75% 161,840 215,020 Plămâni

82% 56,040 68,570 Pancreas, ficat, vezică biliară

39% 79,090 202,720 Digestiv

15% 28,660 186,320 Prostată

% decese* Cazuri noi



Rezistenţa multimedicamentoasă la chimioterapie:

Intrinsecă - se manifestă încă de la debutul tratamentului şi se datorează:

prezenţei unor oncogene specifice care imprimă rezistenţă (de ex.oncogenele din neoplasmele pulmonare)acumulării în concentraţie scăzută a medicamentului în celulacanceroasă, datorită absorbţiei reduse, a metabolizării şi excreţiei rapide.

Salvador Dali, Dansul timpului

Ineficacitatea tratamentului



Rezistenţa multimedicamentoasă la chimioterapie:

Dobândită

intensificarea proceselor de detoxifiere celulară, prin intermediulglutationului (glutation-conjugaţi) şi a metalotioneinelor

activarea proceselor de catabolism intracelular (activarea oxidazelor)

disfunţii în cascada proceselor normale apoptotice

activarea mecanismelor de reparare a ADN-ului celulei neoplazice

expresia exagerată a unor proteine transmembranare particulare,

implicate în transportul substanţelor endogene şi exogene prin membrana

celulară

Efluxul medicamentelor chimioterapicedin celula canceroasă

Concentraţie intracelulară ineficientă

REZISTENŢA MULTIMEDICAMENTOASĂ



Aceste proteine transmembranare particulare

transportorii (pompele) ABC ( A TP- B inding C assette)



Transportorii transmembranari dependenţi de ATP

(Transportorii ABC - ATP-binding cassette )

Transportorii transmembranari dependenți de ATP, notați în literatura de specialitate ABC

(ATP-binding cassette ) sunt o superfamilie de proteine reprezentată în toate grupele taxonomiceexistente, de la procariote la om. Acești transportori sunt proteine transmembranare care utilizează energia ATP-ului pentru a

îndeplini anumite funcții biologice specifice, cum ar fi transportul diferitelor substanţe prinmembrane sau repararea ADN-ului (acest mecanism este destul de puțin cunoscut). Transportorii transmembranari dependenți de ATP (transportorii ABC) sunt implicați în

transferul unei mari varietăți de substanţe: produși ai metabolismului endogen, steroizi,xenobiotice (inclusiv medicamente).

Mai recent, s-a dovedit că transportorii ABC există în placentă, indicând că pot juca un rol protector în dezvoltarea fătului

împotriva xenobioticelor.

Din punct de vedere patologic transportorii ABC sunt implicaţi înmecanismele de rezistenţă la tumori șiagenți infecțioși. De asemenea, suntincriminați în unele mecanisme de

declanșare a bolilor genetice.



Clasificarea transportorilor ABC, conform Organizaţiei pentru Genomul Uman

Se cunosc, până în prezent, 48 de transportori ABC

Familie Membri Funcţie Exemple

ABC

Subfamilia A

Această familie este formată din unii

dintre cei mai mari transportori (cu

lungime de peste 2.100 de

aminoacizi). Cinci dintre ei sunt

localizaţi într -un cluster în

cromozomul 17q24.

Responsabil pentru transportul

de colesterol şi lipide. ABC A12

ABC

Subfamilia B

Format din 4 transportori integrali şi 7

semitransportori.

Unii sunt localizaţi în bariera desânge a creierului, ficat,

mitocondrii şi transportă peptide

şi bilă, de exemplu.

ABC B1

(glicoproteina

P, P-gp)

ABC

Subfamilia C Format din 12 transportori integrali.

Folosit în transportul de ioni,

receptori de suprafaţă de celulă,

secreţii de toxine. Include

proteina CFTR, a cărei deficienţă

determină fibroza chistică.

ABC C6

ABC

Subfamilia D Format din 4 semitransportori.

La nivelul

peroxizomilor ABC D1

ABC Subfamilia E/ABC

Subfamilia F

Format din 1 proteină ABCE şi 3

proteine ABCF.

Aceste proteine reglează în

principal sinteza sau expedierea

rapidă a proteinelor. ABCE:RLI

ABC Subfamilia G Format din 6 semitransportori

„reverse”, cu NBF la capul cu NH3+

şi TM la capul cu COO-.

Transportă lipide, bilă, colesterolşi alţi steroizi.

-



cancer ABCB1, ABCC1, ABCG2fibroză cistică ABCC7boala Stargardt disease ABCA4boala Tangier şi deficitul familial de HDL ABCA1

colestază intrahepatică familială ABCB11, ABCB4sindrom Dubin-Johnson ABCC2

diabet neonatal ABCC8, ABCC9anemia sideroblastic ABCB7adrenoleucodistrofie ABCD1

Boli asociate cu pompele (transportorii) transmembranari dependenţi deATP



1947 – a fost descoperit primul sistem transportor,identificat la nivel renal

1970 – se observă o legătură întreunele pompele transportoare celulare

şi rezistenţa la medicamente(colchicină, vinblastină,

doxorubicină, etopozid, paclitaxel) 1982 – se izolează glicoproteina P După 2000 – tehnologia permite

studierea acestor pompe

Glicoproteina P(Pgp)

Repere cronologice

Aceste pompe transmembranare sunt GLICOPROTEINE



TMD, cunoscut şi sub denumirile de domeniu de traversare a membranei (MSD)sau de domeniu al membranei integrale (IM), este format din lanţuri de α-helix încorporate

în stratul dublu (trans)membranar.El recunoaşte o multitudine de substrate şi suportă modificări conformaţionale pentru a transportasubstratul prin membrană. Secvenţa şi arhitectura domeniilor transmembranal (TMDs) variază,

reflectând diversitatea chimică a substratelor care pot fi translocate

Trăsătura comună tuturor transportorilor ABC este faptul că ei sunt formaţi din douădomenii distincte:

domeniul transmembranar (transmembrane domain TMD)

domeniul de legare de nucleotide (nucleotide-binding domain NBD).

Domeniul de legare de nucleotide (NBD)

sau domeniul transmembranardependent de ATP (ABC),este situat în citoplasmă

şi prezintă o secvenţă foarte bine conservată.NBD este locaţia în care se realizează

legarea de ATP.

STRUCTURA TRANSPORTORILOR ABC



Dezvoltarea unor medicamente chimioterapice eficiente(forme farmaceutice adecvate)

Cercetarea proprietăţilor farmacocinetice alemedicamentelor (distribuţia, excreţia)

Studierea toxicităţii substanţelor active

Cercetarea sistemelor transportoare ale celulelor stem



Ei există, în mod fiziologic, la nivelul celulelor DAR dacăsunt exprimate şi în celulele patologice (canceroase) induc

rezistenţă multimedicamentoasă



Transportorii ABC determină biodisponibilitatea orală, excreţia şiprotejează organismul împotriva xenobioticelor

LAPTECREIER

F ĂT LCR

URINĂ TESTICULE

P l e x

c o r o i d

SÂNGE

FICAT

TRACT GI

PLĂMÂN

SÂNGE

C1 C1

B1, C2, G2

G2

B1, C2, G2

B1, C2, G2,B11, B4, C1

B1, C2

A3, B1, G21

oral

aerosolB1, G2



Roşu – conferă rezistenţă

Verde – nu conferă rezistenţă

Albastru – nu transportămedicamentul respectiv

Transportorii ABC şi rezistenţa multimedicamentoasă



paclitaxel

colchicină

verapamil

prazosin

dihidropiridine

topotecan

sulfasalazină

flavopiridol

calceină

LTC4

Calceină-AM

vinblastină

metotrexat

doxorubicină

daunorubicină

mitoxantronă

etopozid

ABCB1(Pgp)

ABCG2

ABCC1





Glicoproteina P şi rezistenţa multimedicamentoasă Descoperirea transportorului ABC numit glicoproteina P (Pgp) și notat MDR1

(multidrug resistance 1) a deschis o nouă eră de cercetare pentru înţelegereafenotipului de rezistenţă medicamentoasă la om.

Expresia acestei proteine transmembranare de 170-kDa conferă rezistenţă unuispectru larg de medicamente, prin eliminare dependentă de ATP a acestor compuşi(scăderea concentraţiei intracelulare a compuşilor respectivi).

Ea face parte din superfamilia transportorilor ABC, fiind iniţial notat ABCB1. Esteexprimată în ţesuturile care influenţează absorbţia (intestin), distribuţia medicamentelor (sistem nervos central şi leucocite), şi excreţia lor (ficat şi rinichi), dar şi în alte ţesuturi,cum ar fi glandele adrenale, placenta

Glicoproteina P a fost descoperită şi în celulele canceroase

Reprezintă prototipul transportorilor ABC

şi totodată proteinacel mai mult studiată

în relaţie cu

rezistenţa multimedicamentoasă.



Glicoproteina P este marker biochimic pentru MDR

L li l l ă li t i i P



Localizarea celulară a glicoproteinei P

Glicoproteina P este o proteină membranară localizată, în special, în microdomenii

ale membranei plasmatice, bogate în colesterol.

Aceste microdomenii au o fluiditate redusă în comparaţie cu restul membranei,care este determinată, în parte, de conţinutul în colesterol şi, pe de altă parte

de interacţiunile colesterolului cu lipidele saturate.Microdomeniile sunt de două tipuri: “raft”-uri (shelves )şi caveole.

Raft”-urile sunt microdomenii plutitoare, bogate în colesterol şi sfingolipide,iar caveolele sunt mici invaginări ale membranei plasmatice,

bogate în caveolină şi, de asemenea, în colesterol.”Raft”-urile participă la mişcarea retrogradă a precursorilor sterolici, înapoi în reticulul endoplasmic.

Alterarea colesterolului afectează atât structura ”raft”-urilor cât şi activitatea ATP-azică a gp-P.



Rolul fiziologic al glicoproteinei P

Regleză distribuţia şi biodisponibilitatea medicamentelor Are rol în detoxifierea organismului prin excreţia

metaboliţilor toxicişi a xenobioticelor în urină, bilă, şi lumenul intestinal

Are rol în transportul hormonilor(hormoni steroizi, tiroidieni, pancreatici şi somatostatina)

Are rol în migrarea celulelor dentriticeAre rol în translocarea fosfolipidelor.

S-a demonstrat că Pgp funcţionează ca o translocazăa lanţurilor scurte lipidice şi a fosfatidilcolinei,

dinamică ce se realizeză prin hidroliza ATP.



Mecanismul biochimic al glicoproteinei P

Deşi mecanismul biochimic al Pgp nu este bine cunoscut, s-a demonstratcă Pgp funcţionază ca o pompă dependentă de ATP.

Aproximativ 50% din tipurile de celule canceroase cunoscute exprim ă

glicoproteină P şi dezvoltă, deci, rezistenţă

multimedicamentoasă.

Celulele care exprimă Pgp pe parcursul

tratamentului chimioterapic (leucemii,limfoame, cancer de sân şi ovarian)RĂSPUND la terapia cu inhibitori aipompei Pgp

Celulele care exprimă Pgp încă de ladebutul bolii (înainte de chimioterapie –

cancer de colon, rinichi, pancreas), NURĂSPUND la terapia cu inhibitori aipompei Pgp



Mecanism de acţiune al pompei transmembranare Pgp



medicamentx

x

x

x

x

Membranaexternă

Membranainternă

doxorubicină

celule ce exprimă Pgp



Medicamente substrat pentru Pgp

Substratele Pgp pot fi atât citotoxice, dar şi agenţi non-citotoxici:

antiacide: Ranitidină, Cimetidin

ă

antibiotice: Eritromicină, Tetraciclină, Rifampicină antiemetice: Ondasetronantitumorale : Paclitaxel, Doxorubicină, Daunorubicină, Vinblastină,

Vincristină, Etoposid, Teniposid, Actinomicină D, Imatinibantagonişti β-adrenergici : Carvedilol, Celiprolol, Talinolol, Reserpin

Blocanţi ai canalelor de calciu: DiltiazemAntiaritmice : Digoxinanti-H1 : Fexofenadină Inhibitori de HIV-protează: Amprenavir, Indinavir, Ritonavirimunosupresoare: Cyclosporin Aopioide: Morfină, Loperamid, Domperidom, Pentazocină, Metadona, Fentanil

corticosteroizi: Dexametazonă, Aldosteron, Progesteron, Cortizol,Metilprednisolon, Hidrocortizon, Corticosteron.

Altele: Colchicină, Itraconazol, fenotiazină



ESTE

GLICOPROTEINA P“CĂLCÂIUL LUI

ACHILE” ÎN

TERAPIAANTICANCEROASĂ?

Gavin Hamilton, Moartea lui Ahile



Strategii terapeutice pentru modularea (inhibarea) Pgp

1. Modulatori ai Pgp:

Blocanţi ai canalelor de calciu

Antagonişti ai calmodulinei

Corticosteroizi

Imunosupresoare

Unele antibiotice

2. Generaţia I de inhibitori Pgp:

Ciclosporină, verapamil (necesită doze prea mari

şi nu pot fi utilizaţi în practica clinică)

3. Generaţia a-II-a de inhibitori Pgp:

Valspoder, biricodar, dexverapamil

4. Generaţia a-III-a de inhibitori Pgp:

Tariquidar, zosuquidar, laniquidar



Modularea

răspunsului lachimioterapiaclasică

Vindecarea

bolilorcanceroase

Date post:	18-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	camelia-mandragiu
View:	158 times
Download:	0 times

MDR_rezi

Documents