Scientific Review in Pharmacy

Transkrypt

1 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Farmaceutyczny Cena 24,50 zł PISMO POD PATRONATEM Przegląd WYDZIAŁU FARMACEUTYCZNEGO ŚLĄSKIEGO UNIWERSYTETU Naukowy MEDYCZNEGO W KATOWICACH IC Value - Current 3.66 MNiSW 4 ROK VI (X) Nr 11/2009 (58) Miesięcznik Scientific Review in Pharmacy Terapia fotodynamiczna nowotworów nadzieją współczesnej medycyny onkologicznej0 Postępy w farmakoterapii. Akwaretyki antagoniści receptora wazopresyny (waptany)0 Ekspresja genów związanych z opornością na leki w komórkach białaczki promielocytarnej HL-60 0 eksponowanych na cisplatynę0 Postrzeganie roli farmaceuty szpitalnego przez personel medyczny szpitala Ocena zawartości i właściwości antyoksydacyjnych flawonoidów w etanolowych ekstraktach propolisu Nanotechnologia w medycynie i farmacji ISSN Ocena przestrzegania zaleceń lekarskich w terapii hipercholesterolemii 1

2

3 Farmaceutyczny PISMO POD PATRONATEM WYDZIAŁU FARMACEUTYCZNEGO ŚLĄSKIEGO UNIWERSYTETU MEDYCZNEGO W KATOWICACH Miesięcznik Przegląd Naukowy Scientific Review in Pharmacy Index Copernicus 3,66 MNiSW 4 Redaktor Naczelny / Editor-in-Chief: Prof. dr hab. Krystyna Olczyk Adres redakcji / Editorial Adress: ul. Jedności 8, Sosnowiec, Polska / Poland Tel , Fax kolegium.redakcyjne@kwiecinski.pl Konsultacyjna Rada Naukowa / Scientific Board Przewodniczący / Head: Prof. dr hab. Krystyna Olczyk - Sosnowiec Członkowie / Members: Prof. dr hab. Edward Bańkowski - Białystok Prof. dr Karmela Barišić - Zagreb, Chorwacja Prof. dr hab. Jerzy Brandys - Kraków Prof. dr Vitalis Briedis - Kaunas, Litwa Prof. dr hab. Elżbieta Brzezińska - Łódź Prof. dr Benito Del Castillo Garcia - Madrid, Hiszpania Prof. dr. Lionel Buéno - Toulouse, Francja Prof. dr hab. Kazimierz Głowniak - Lublin Prof. dr hab. Edmund Grześkowiak - Poznań Prof. dr Filiz Hincal - Ankara, Turcja Prof. dr. Michael Horowitz - Adelaide, Australia Prof. dr med. Kinga Howorka - AKH, UW, Wien, Austria Sekretarz Naukowy / Scientific Board Secretary: Dr n. med. Robert D. Wojtyczka fpn@kwiecinski.pl Prof. dr hab. Renata Jachowicz - Kraków Prof. dr hab. Ewa Jagiełło-Wójtowicz - Lublin Prof. dr hab. Krzysztof Jonderko - Sosnowiec Prof. dr hab. Marcin Kamiński - Katowice Prof. dr Vesna Kuntić - Belgrade, Serbia Prof. dr hab. Jan Pachecka - Warszawa Prof. dr hab. Jerzy Pałka - Białystok Prof. dr hab. Janusz Pluta - Wrocław Prof. dr hab. Janusz Solski - Lublin Prof. dr Hiroshi Suzuki - Tokyo, Japonia Prof. dr hab. Yanusz Wegrowski - Reims, Francja Prof. dr hab. Marek Wesołowski - Gdańsk Prof. dr Mira Zečević - Belgrade, Serbia Członkowie Kolegium Redakcyjnego / Members of Editorial Board: Dr n. farm. Paweł Olczyk Dr n. biol. Małgorzata Kępa Mgr Anna Szeremeta Mgr Agnieszka Jura Półtorak Dr n. hum. Anna Kierczak Wydawca / Publisher: Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego Adres Wydawcy / Publisher Adress: Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ul. Wiśniowa 25/2, Bielsko-Biała, Polska / Poland tel , fax Prezes / President: dr n. med. Adam Kwieciński (Ph.D. M.D.) Marketing Manager: Opracowanie graficzne / Graphics: Skład / Technical Editor: Agnieszka Romańska Robert Cyganik Jerzy Partyka agnieszka.romanska@kwiecinski.pl Nakład: do egz. / Print run: up to 7000 copies Farmaceutyczny Przegląd Naukowy jest współfinansowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Scientific Review in Pharmacy is financially supported by Ministry of Science and Higher Education. Wszystkie materiały opublikowane w piśmie objęte są ochroną Prawa autorskiego. Projekty chronione są Ustawą o Prawie autorskim i pokrewnych prawach z 1994 r. (Dz. U. Nr 24, poz. 83). Redakcja zastrzega sobie prawo dostosowania nadesłanych materiałów do potrzeb pisma. Przedruki możliwe jedynie za zgodą wydawcy. Za treść materiałów reklamowych oraz listów od czytelników redakcja nie odpowiada. All published papers in Scientific Review in Pharmacy are protected by copyright laws (according to Law Gazette NO 24, item. 83). Board of Editors reserves the rights to harmonize the papers obtained to journal rules and requirements. Reprints are allowed only after Publisher agreement. Board of Editors are not responsible for advertisements and reader letters.

4 Zdj. Zygmunt Wieczorek Szanowni Państwo, Koleżanki i Koledzy, Drodzy Czytelnicy Witam serdecznie na łamach Farmaceutycznego Przeglądu Naukowego po świątecznej przerwie, która bezpowrotnie i jak zwykle zbyt szybko minęła. Żywię jednak głęboką nadzieję, iż w łaskawej Państwa pamięci pozostały słowa, które jeszcze przed wspomnianą przerwą pozwoliłam sobie do życzeń świąteczno noworocznych dołączyć. Pisałam o naszym wspólnym w Nowym Roku celu, to jest wędrówce ku wyższej ministerialnej punktacji, by umieszczane w Farmaceutycznym Przeglądzie Naukowym publikacje osiągały coraz wyższą pozycję. Miło mi zatem z początkiem Nowego Roku zakomunikować Państwu, iż punktacja naszego czasopisma w ocenie Index Copernicus Journal Evaluation Report wzrosła z dotychczasowej wartości 3.66 do wartości Osiągnęliśmy w ten sposób maksymalną wartość IC dla czasopisma nie indeksowanego w innej poza Index Copernicus bazie danych. Pragnę jednak Państwa poinformować, iż w grudniu 2009 r. złożyliśmy aplikację do Bazy SCOPUS. Otrzymaliśmy odpowiedź, iż czas oczekiwania na wynik oceny wynosi od kilku miesięcy do jednego roku. Będziemy cierpliwie czekać. Jednak, analizujemy wymogi i innych Baz, i będziemy próbować umieścić w nich nasze czasopismo. Ważnym argumentem w podniesieniu oceny czasopisma jest jego dwujęzyczność, lecz by została ona uznana, to co najmniej 50% prac danego wydania musi być opublikowane w języku angielskim. Stąd też moje od czasu do czasu apele do Państwa, by starać się przedkładać Redakcji publikacje w języku angielskim. Przecież to dla nas już nie problem, może trochę więcej wysiłku. Ale próbujmy zrobić to dla nas samych. Szanowni Państwo. Farmaceutyczny Przegląd Naukowy jest dziełem ludzi dobrej woli nauczycieli akademickich, którzy pracują społecznie, nie szczędząc swojego czasu i trudu, by czasopismo rozwijało się, miało coraz większy zasięg, było dostrzegane i cenione. Cieszy nas każda praca docierająca do Redakcji. Państwa zainteresowanie i uznanie czasopisma jako odpowiedniego do umieszczenia swojej pracy jest dla nas największą radością i powodem do wielkiej dumy. Bardzo za to dziękujemy. Z drugiej strony traktujemy Farmaceutyczny Przegląd Naukowy jako wspólną własność całego naszego środowiska, bo przedkładane do FPN publikacje pozwalają czasopismu żyć, a nam patrzeć z optymizmem w przyszłość. A teraz o tym, co w bieżącym numerze. Jak zawsze, informujemy o nadchodzących wydarzeniach naukowych, tym razem o Międzynarodowej Konferencji Chemii Medycznej, która odbędzie się w Reims, we Francji. Bieżący numer Farmaceutycznego Przeglądu Naukowego zawiera jednak przede wszystkim wartościowe, pochodzące z wiodących ośrodków akademickich publikacje, z zakresu wielu dziedzin nauk farmaceutycznych, medycznych i pokrewnych. Przyciągają one uwagę aktualnością tematyki badawczej. A zatem miłej i owocnej lektury, twórczych przemyśleń i natchnienia do napisania swojej pracy! Proszę pozwolić, iż początkiem Nowego Roku złożę Państwu życzenia samych dobrych chwil, wszechobecnej życzliwości, realizacji zamierzeń, i co najważniejsze zdrowia. Z serdecznymi, noworocznymi pozdrowieniami, Redaktor Naczelny Prof. dr hab. Krystyna Olczyk

5 Farmaceutyczny PISMO POD PATRONATEM WYDZIAŁU FARMACEUTYCZNEGO ŚLĄSKIEGO UNIWERSYTETU MEDYCZNEGO W KATOWICACH Miesięcznik Przegląd Naukowy Scientific Review in Pharmacy Nr 11 / 2009 Index Copernicus 3,66 MNiSW 4 Spis treści Terapia fotodynamiczna nowotworów nadzieją współczesnej medycyny onkologicznej0 11 Photodynamic therapy of cancer as a hope for the present oncology Postępy w farmakoterapii. Akwaretyki antagoniści receptora wazopresyny (waptany)0 15 Progress in pharmacotherapy. Aquaretics vasopressin receptor antagonists (vaptans) Ekspresja genów związanych z opornością na leki w komórkach białaczki promielocytarnej HL-60 0 eksponowanych na cisplatynę0 20 Expression of genes associated with drug resistance 0 in promyelotic leukemia cells HL-60 exposed to cisplatin Postrzeganie roli farmaceuty szpitalnego przez personel medyczny szpitala0 26 Perception of the role of hospital pharmacist by hospital s medical staff Ocena zawartości i właściwości antyoksydacyjnych flawonoidów w etanolowych ekstraktach propolisu 33 The determination of flavonoid content of ethanol extracts of propolis and the antioxidant capacity of flavonoids Nanotechnologia w medycynie i farmacji0 37 Nanotechnology in the medicine and pharmacy0 Ocena przestrzegania zaleceń lekarskich w terapii hipercholesterolemii0 42 Evaluation of patients adherence with lipid-lowering therapy

6

7 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Topic of the Meeting Interfacing Chemical Biology and Drug Discovery Session topics: - Target selection and validation for drug discoverychemical biology - Hit to Lead: identification, selection, development - Case-studies: from bench to bedside - Physico-chemical tools and structural studies - Synthetic chemistry: new frontiers impacting drug discovery Scientific program The following distinguished speakers have already accepted to present a lecture: Dr Martin ANDREWS (Galapagos NV, Mechelen, Belgium ) Dr Louis-David CANTIN (AstraZeneca, Montréal, Canada) Pr David CRICH (ICSN-CNRS, Gif-sur-Yvette, France) Pr Maxime DAHAN (Ecole Normale Supérieure, Paris, France) Pr Ben DAVIS (University of Oxford, Great Britain) Dr Bruno FIGADÈRE (Université Paris-Sud 11, Châtenay-Malabry, France) Dr Gilles GOSSELIN (Idenix Sarl, Montpellier, France) Dr Gilles GUICHARD (IECB, Bordeaux, France) Dr Michael HAHN (Bayer HealthCare, Wuppertal, Germany) Pr Arnaud HAUDRECHY (Université de Reims Champagne-Ardenne, France) Dr Eric JNOFF (UCB Pharma, Braine-l'Alleud, Belgium) Dr Romano KROEMER (Sanofi-Aventis, Vitry/Seine, France) Dr Cynthia MARYANOFF (Cordis, a J&J Company, Spring House, USA) Dr Bruce MARYANOFF (Scripps, San Diego, USA) Dr Laurent MICOUIN (Université Paris Descartes, France) Pr Christa MÜLLER (University of Bonn, Germany) Dr Sylviane MULLER (IBMC-CNRS, Strasbourg, France) Pr Dario NERI (ETH-Zürich, Switzerland) Dr Olivier NOSJEAN (Servier, Croissy/Seine, France) Dr Michel PEREZ (Pierre Fabre, Castres, France) Dr Philippe PFLIEGER (F. Hoffmann-La Roche, Basel, Switzerland) Dr Vipul K. PATEL (GlaxoSmithKline, Stevenage, Great Britain) Pr Claudiu SUPURAN (University of Firenze, Italy) Dr Léo WIDLER (Novartis, Basel, Switzerland) Speaker to be announced (Galderma R&D, Sophia-Antipolis, France) Novembrer 23,

8 Farm Przegl Nauk, 2009,11 Scientific Committee: Pr. A. Tartar (Univ Lille, F) SCT President Dr. R. H. Dodd (ICSN, Gif/Yvette, F), SCT Vice-President Dr. Y. Rolland, former SCT President, Communications Manager Dr. E. Differding (UCB Pharma, Braine l Alleud, B) Dr. J.-C. Muller (Sanofi-Aventis, Paris, F) Dr. L. Van Hijfte (Johnson & Johnson, Val de Reuil, F) Dr. P. Pitchen (Pierre Fabre, Labège, F) Dr. L. Hennequin (AstraZeneca, Reims, F) Pr. J. Sapi (URCA, Reims, F) RICT 2010 June 30-July 2, 2010 Reims, France Site: University of Reims Champagne-Ardenne Faculty of Pharmacy 51 rue Cognacq-Jay, Reims Organizing committee: Pr. J. Sapi Pr. D. Guillaume Dr. M. Cochard Dr. S. Gérard Dr. C. Denhez Secretary, registration: LD Organisation Facilities hall for 360 participants Seminar rooms for poster session On-site dining facilities (hall or courtyard) Bus access (from railway station) Parking (< 150 cars) 8

9 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Access to the Faculty: By car: A-4 exit: St Rémi, direction Epernay/Centre Hospitalier Train (TGV) Central Railway Station (Gare de Reims) (5 km from the heart of Reims) (Paris: 45 min) Direct bus-service line A TGV Railway Station (Gare Champagne-Ardenne TGV) (1.5 km) (Paris, Massy: 1h 05, Roissy: 30, Marne-la-Vallée: 30, Lille: 1h 25, Strasbourg: 1h 55, Nantes: 3h 25, Bordeaux: 4h 40 ) Direct bus-service line K 9

10 Farm Przegl Nauk, 2009,11 Scheduled program Wednesday June 30, : 30 Registration Section A Thursday July 1, 2010 Section B Friday July 2, : 30 Opening 9 : 00 9 : 00 9 : : 00 9 : 45 9 : 45 9 : : 45 Coffee-break 10 : 30 Coffee-break 10 : 30 Coffee-break 11 : : : : : : : : :45 Lunch Poster session 12 : 30 Lunch Poster session 12 : :15 14 : : :00 End of symposium 15 : : : : 00 Lunch 15 : 45 Coffee-break Poster session 15 : 30 Coffee-break 16 : : : : : 30 Poster session 19 : 30 Reception 20 : 00 Banquet 10

11 Farm Przegl Nauk, 2009,11, copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Terapia fotodynamiczna nowotworów nadzieją współczesnej medycyny onkologicznej Photodynamic therapy of cancer as a hope for the present oncology Dorota Mańkowska Instytut Podstaw Chemii Żywności Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności Politechnika Łódzka Streszczenie Terapia fotodynamiczna jest stosunkowo młodym, aczkolwiek skutecznym orężem walki z chorobą nowotworową. Wykorzystuje synergiczne działanie fotouczulającego leku oraz światła o odpowiednio dobranej długości fali. Dzięki szybkiemu postępowi technologicznemu znajduje zastosowanie w terapii coraz szerszego spektrum nowotworów a także innych chorób. Jej wysoka skuteczność oraz praktycznie brak toksyczności w stosunku do zdrowych tkanek zaowocowały zwiększającym się zainteresowaniem zarówno wśród lekarzy jak i naukowców. Obecnie trwają intensywne badania nad jej dalszym rozwojem, udoskonaleniem i znalezieniem nowych zastosowań. Słowa kluczowe: terapia fotodynamiczna (PDT), mechanizm działania PDT, nowotwory Abstract Photodynamic therapy is a relatively young, although effective weapon of the fight against cancer. It is using synergetic action of photosensitizer and the light with appropriately selected wavelength. Thanks to the rapid technological progress it is finding application in the therapy of more and more broad spectrum of cancers as well as other illnesses. Its high effectiveness and practical lack of toxicity in relation to healthy tissues resulted in the increasing interest both amongst medicine doctors as well as scientists. At present an intensive research on its further development, the improvement and finding new applications lasts. Key words: photodynamic therapy (PDT), mode of action of PDT, cancers Nowotwory stanowią największe wyzwanie dla ludzkości, ale także największe dla niej zagrożenie. W rankingu najpopularniejszych zabójców na świecie plasują się na czwartym miejscu [1], a biorąc pod uwagę jedynie kraje wysoko rozwinięte, zajmują już drugą pozycję tuż za chorobami układu krążenia. Szacuje się nawet, że w ciągu najbliższych kilku dekad mogą stać się czołowym zabójcą w krajach zachodu [2]. W poszukiwaniu nowych leków przeciwnowotworowych współczesna medycyna wykorzystuje wszystkie możliwości. Obejmują one badania wszelkich nowoodkrytych lub zsyntetyzowanych związków pod kątem ich aktywności przeciwnowotworowej, zwracanie uwagi na niedoceniane lub nieznane wcześniej działania znanych leków, konstruowanie nowych związków w oparciu o wiedzę o mechanizmach nowotworzenia, wykorzystanie przeciwciał rozpoznających powierzchniowe struktury komórek nowotworowych oraz wytwarzanie lepszych form recepturowych leków o uznanej aktywności [3]. Dotychczasowe metody leczenia nowotworów pogrupować można w następujący sposób: interwencja chirurgiczna najskuteczniejsza w terapii guzów litych, jednak nie gwarantuje usunięcia mikroskopijnych nacieków, niekiedy też uaktywnia przerzutowanie (np. rak jajnika) [4], chemioterapia najpowszechniej stosowania metoda, ze względu na różnorodność dostępnych środków aplikowana jest w szerokim spektrum nowotworów. Ze względu na mechanizm działania wyróżnia się cztery zasadnicze grupy chemioterapeutyków [5]: 1) antymetabolity działają jako fałszywe substraty w reakcjach biochemicznych komórek. Przykładem tak działających leków jest metotreksat najczęściej stosowany lek z tej grupy. 11

12 Farm Przegl Nauk, 2009,11 2) inhibitory topoizomeraz hamują zdolność tych enzymów do łączenia rozdzielonych nici DNA. W materiale genetycznym powstają trwałe przerwy, co prowadzi do śmierci komórek. Przykładem leku hamującego działanie topoizomerazy I jest jeden z pierwszych chemioterapeutyków kamptotecyna oraz jej analogi (np. topotekan, irinotekan), a topoizomerazy II etopozyd i tenipozyd. 3) czynniki alkilujące tworzą trwałe wiązania chemiczne z elementami budulcowymi DNA, co prowadzi do powstania przerw w niciach bądź niewłaściwe ich połączenia, jak w przypadku cyklofosfamidu. W konsekwencji takich zmian w cząsteczce DNA dalsze podziały komórkowe są niemożliwe i włączony zostaje mechanizm samobójczej śmierci komórki. 4) alkaloidy roślinne zapobiegają podziałom komórkowym, wiążąc się z białkiem globularnym tubuliną, która odpowiada za formowanie mikrotubularnych włókienek uczestniczących w przemieszczaniu zduplikowanych chromosomów do przeciwleglych końców macierzystej komórki. Winblastyna, winkrystyna, kolchicyna czy paklitaksel to przykłady leków blokujących prawidłowe funkcjonowanie włókien tubulinowych. Komórki rakowe często jednak uodporniają się na środki chemioterapeutyczne poprzez nadekspresję transporterów błonowych aktywnie usuwających lek z komórki, bądź też poprzez mutacje w aparacie apoptozy [6]. radioterapia - metoda pozwalająca zachować struktury anatomiczne otaczające guz, nie upośledzając funkcji prawidłowych tkanek, te bowiem znacznie lepiej tolerują ekspozycję na promieniowanie rentgenowskie lub gamma niż tkanki nowotworowe. Niestety jest ona nieskuteczna w przypadku szerokiego rozsiewu nowotworowego. terapie biologiczne mają na celu zwiększenie odporności organizmu przeciw nowotworowi, ograniczenie sygnałów pobudzających i wzmocnienie sygnałów hamujących jego wzrost oraz zaburzających angiogenezę. Do tej grupy zalicza się immunoterapię (przeciwciała monoklinalne, szczepionki przeciwrakowe) oraz wykorzystujące inhibitory kinazy tyrozynowej terapie celowane. Inhibitory kinazy tyrozynowej działają poprzez wiązanie i blokowanie domeny uczestniczącej w przeniesieniu reszty fosforanowej ATP w trakcie aktywacji kaskady przekazywania sygnału mitogennego. Kinaza tyrozynowa może stanowić część wewnątrzbłonową receptora lub część białka cytoplazmatycznego (np. białka bcr-abl) [7]. Wprowadzenie do klinik leku gleevec, będącego inhibitorem kinazy tyrozynowej białka bcr-abl występującego m. in. w komórkach przewlekłej białaczki szpikowej, pozwoliło na opanowanie niektórych groźnych typów nowotworów. Niestety, najnowsze badania wskazują, że komórki nowotworowe uodparniają się nawet na te nowoczesne leki [8, 9]. hormonoterapia - obejmuje zarówno działania mające na celu hamowanie jak i wspomaganie działania hormonów, które wpływają na tempo wzrostu nowotworu, podziały i obumieranie nieprawidłowych komórek. Mimo, iż ten rodzaj terapii ma niewiele skutków ubocznych, ponieważ jego działanie ogranicza się do tkanek posiadających receptory dla specyficznych hormonów, to znajduje stosunkowo niewielkie zastosowanie (rak sutka, rak gruczołu krokowego). terapia fotodynamiczna (ang. photodynamic therapy, PDT) stosunkowo niedawno wprowadzona do klinik metoda walki z rakiem, będąca zmodyfikowaną formą chemioterapii, wykorzystująca synergistyczne działanie leku (fotouczulacza, fotosensybilizatora) i światła o odpowiednio dobranej długości fali. Zainteresowanie lekarzy i naukowców terapią fotodynamiczną w ostatnich latach zaowocowało jej ekspansywnym rozwojem, udoskonaleniem oraz rozszerzeniem możliwości stosowania. Oprócz leczenia chorób o podłożu nowotworowym, PDT wykorzystuje się z dużym powodzeniem w terapii zwyrodnienia starczego plamki oraz wysokiej krótkowzroczności. Trwają badania nad zastosowaniem PDT w leczeniu chorób naczyń wieńcowych, AIDS, chorób autoimmunologicznych i w przeciwdziałaniu odrzucaniu przeszczepów [10]. Początkowo PDT stosowano głównie w leczeniu niektórych rodzajów nowotworów skóry, jednak w miarę postępu technologicznego, wprowadzenia do medycyny technik światłowodowych, kamer CCD światło laserowe i fotouczulacze mogły znaleźć zastosowanie w leczeniu głębiej położonych nowotworów. Metodą fotodynamiczną leczy się obecnie również nowotwory przełyku, oskrzeli, płuc, pęcherza moczowego, szyjki macicy, jelita grubego a nawet mózgu [11]. Procedura rozpoczynająca diagnostykę fotodynamiczną (ang. photodynamic diagnosis) polega na podaniu pacjentowi fotosensybilizatora i odczekaniu określonego czasu, potrzebnego do skumulowania się barwnika w komórkach nowotworowych. Fotouczulacze przenikają do wszystkich tkanek ustroju, jednak z tkanek zdrowych usuwane są szybciej niż z tkanek zdegenerowanych. Następnie badany obszar ciała naświetla się światłem o energii wystarczającej do zaabsorbowania przez fotosensybilizator i wzbudzenia go do stanu singletowego (S 1 ). Fotouczulacz powracając do stanu podstawowego (S 0 ) emituje fluorescencję, w przypadku zmian nowotworowych najczęściej w obszarze światła czerwonego. Fluorescencja tkanek zdrowych mieści się w obszarze światła zielonego i niebieskiego, w zależności od rodzaju podanego leku [12, 13]. Światło i fotouczulacze są także stosowane do niszczenia komórek nowotworowych, co stanowi nadrzędny cel terapii fotodynamicznej. W tym przypadku do wzbudzenia fotosensybilizatora używane jest światło o wyższej energii tak by wzbudzona do stanu singletowego cząsteczka uległa międzysystemowej konwersji do stanu tripletowego (T 1 ). Fotouczulacz w stanie tripletowym może oddziaływać z biologicznymi cząsteczkami poprzez transfer protonów lub elektronów, tworząc wolne rodniki i jonorodniki, te z kolei oddziaływują z tlenem tworząc produkty utlenienia (reakcje I typu), lub przekazują swoją energię bezpośrednio na cząsteczkę tlenu, generując w ten sposób tlen singletowy 1 O 2 (reakcje II typu) [14]. W wyniku tego oddziaływania fotouczulacz powraca do stanu podstawowego, zaś bardzo aktywny chemicznie tlen singletowy działa toksycznie na 12

13 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN komórki nowotworowe, doprowadzając do ich śmierci na drodze nekrozy lub apoptozy. Równie reaktywne i toksyczne jak tlen singletowy są produkty reakcji I typu, choć to właśnie 1 O 2 jest głównym czynnikiem toksycznym w terapii fotodynamicznej. Niszczące działanie PDT ogranicza się tylko do tkanek bezpośrednio naświetlanych, które zaabsorbowały wystarczającą ilość leku oraz są odpowiednio natlenione. Efekt fototoksyczny terapii fotodynamicznej polega na bezpośrednim uszkodzeniu komórek nowotworowych poprzez wnikanie w ich błonę komórkową tlenu singletowego. Niszczenie delikatnych struktur komórkowych, takich jak lizosomy, doprowadza do uwolnienia enzymów hydrolitycznych i w konsekwencji nekrozę komórki. Z błony komórkowej wysyłany jest również sygnał włączający mechanizm programowanej śmierci komórki [15]. Terapia fotodynamiczna, pomimo swoich ogromnych zalet, ma jednak liczne ograniczenia. Wiążą się one przede wszystkim ze zjawiskiem rozpraszania światła laserowego przez tkanki, a także ze stosunkowo niewielką głębokością wnikania wiązki. Skutkiem tego jest niepełna aktywacja fotosensybilizatora znajdującego się w głębiej położonych tkankach [14]. Głębokość wnikania światła lasera zależy w głównej mierze od zastosowanej długości fali światła wzbudzającego fotouczulacz. Najczęściej stosowane w medycynie onkologicznej pochodne porfirynowe wzbudzane są światłem długości fali z zakresu nm, wnikając do 1 2 cm głębokości guza [10]. Jeden z większych problemów stanowi również dość ograniczona liczba związków stosowanych w tym typie terapii. Prawie wyłącznie są to pochodne porfirynowe (prekursory protoporfiryny IX). Ponadto od niedawna stosuje się kwas 5-aminolewulinowy (ALA), metylowany kwas aminolewulinowy (MAL) [14, 16, 17] i pochodne chloryny [14]. Trwają badania nad interesującymi właściwościami hyperycyny fotodynamicznego pigmentu z kwiatu dziurawca pospolitego (Hypericum perforatum), wykazującej indukowane światłem silne działanie antybakteryjne i przeciwwirusowe [18]. W tym miejscu warto przytoczyć kilka przykładów prac polskich badaczy, którzy stosując terapię fotodynamiczną w praktyce klinicznej odnotowali bardzo dobre wyniki. W pracy Sieronia i wsp. grupę 315 pacjentów ze zdiagnozowanym rakiem podstawnokomórkowym skóry (basal cell carcinoma, BCC), rogowaceniem starczym (actinic keratoses), rakiem kolczystokomórkowym (squamous cell carcinoma, SCC) i chorobą Bowena poddano terapii fotodynamicznej z miejscowym użyciem 20 % ALA i lampą Diomed 630 PDT. Naświetlania powtarzano w seriach 2 12, w zależności od indywidualnego przypadku. Dla 79 % ogółu badanej grupy pacjentów uzyskano całkowite wyleczenie, z czego 100 % wyleczenie odnotowano u pacjentów z rogowaceniem starczym jak również z chorobą Bowena. Niewiele mniejszą skuteczność PDT, bo 94 % osiągnięto w przypadku leczenia powierzchniowego BCC, nieco mniejszą (60 %) guzkowatego BCC i SCC [19]. Równie dobre wyniki terapii fotodynamicznej z zastosowaniem ALA u pacjentów z pierwotnymi nowotworami skóry (BCC i SCC) uzyskano w Centrum Diagnostyki i Terapii Laserowej Politechniki Łódzkiej. Po 6 miesiącach od terapii wznowę odnotowano jedynie u 8 % pacjentów, po 2 latach nawrót choroby stwierdzono u 18 % wszystkich leczonych. Zatem pełne wyleczenie uzyskano aż w 82 % przypadków [20]. Z kolei zespół Adamka badał odpowiedź układu immunologicznego pacjentów z rakiem podstawnokomórkowym poddanych terapii fotodynamicznej z miejscowym podaniem 10 % kwasu delta-aminolewulinowego i naświetlaniem lampą Diomed 630 PDT. Odnotowano znaczący wzrost intensywności chemiluminescencji neutrofili (p = 0,015), spadek stężenia interleukiny 1 beta IL 1β (p = 0,006) i istotne zmniejszenie stężenia transformującego czynnika wzrostu beta 1 TGF β1 (p < 0,001). Wyniki te stanowią potwierdzenie wcześniejszych przypuszczeń, że działanie PDT nie ogranicza się jedynie do lokalnego zasięgu, ale modyfikuje układ odpornościowy pacjenta przyczyniając się do ostatecznego pozytywnego wyniku terapii [21]. Podsumowując terapia fotodynamiczna charakteryzuje się względnie wysoką skutecznością, brakiem toksyczności w stosunku do prawidłowych struktur komórkowych otaczających guz oraz zredukowanym do minimum ryzykiem powikłań. Z tego względu w wielu ośrodkach prowadzone są intensywne badania nad dalszym rozwojem, udoskonaleniem oraz poszukiwaniem nowych zastosowań dla PDT. Piśmiennictwo 1. Nowicki A. Strategie wielokierunkowego skojarzonego leczenia nowotworów złośliwych. Współczesna Onkologia 2003; 7: Tamimi RM i wsp. Prospects for chemoprevention of cancer. J Intern Med 2002; 251: Jędrzejczak WW. Strategie wykorzystywane w poszukiwaniu nowych leków skutecznych w leczeniu nowotworów krwi. Współczesna Onkologia 2001; 5: Bodnar L. Nowe odkrycia w biologii, diagnostyce oraz leczeniu raka jajnika. 40. Kongres Amerykańskiego Towarzystwa Onkologii Klinicznej, Nowy Orlean, USA. Sesja Ginekologii Onkologicznej sprawozdanie. Współczesna Onkologia 2004; 8: Hellman S, Vokes EE. Postępy w leczeniu raka. Świat Nauki 1996; 11: Boral AL, Dessain S, Chabner BA. Clinical evaluation of biologically targeted drugs: obstacles and opportunities. Cancer Chemother Pharmacol 1998; 42: S3-S Dziaduszko R, Jassem J. Terapie celowane w onkologii. Onkologia podręcznik dla studentów i lekarzy. Medical Press. Gdańsk 2006; Gibbs WW. Poszukiwanie korzeni raka. Świat Nauki 2003; 8: Martindale D. Rak na celowniku. Lek rewolucyjny, lecz niezbyt skuteczny. Świat Nauki 2001; 11: Lane N. Nowe światło dla medycyny. Świat Nauki 2003; 2: Schuitmaker JJ i wsp. Photodynamic therapy: a promissing new modality for the treatment of cancer. J Photochem Photobiol B 1996; 34: Wang H-W i wsp. Effect of photosensitizer dose on fluence rate responses to photodynamic therapy. Photochem Photobiol 2007; 83:

14 Farm Przegl Nauk, 2009, Jiang F i wsp. Angiogenesis induced by photodynamic therapy in normal rat brain. Photochem Photobiol 2004; 79: Steward F, Baas P, Star W. What does photodynamic therapy have to offer radiation oncologists (or their cancer patients)? Radiother Oncol 1998; 48: Weichenthal M, Schwarz T. Phototherapy: How does UV work? Photodermatol Photoimmunol Photomed 2005; 21: Steć M i wsp. Zastosowanie kwasu 5-aminolewulinowego w fotodynamicznym leczeniu powierzchniowych nabłoniaków podstawnokomórkowych skóry. Współczesna Onkologia 1999; 2: Grieb P. Kwas 5-aminolewulinowy (ALA) i jego zastosowania w neurochirurgii. Neurol Neurochir Pol 2004; 38: Waser M, Falk H. Towards second generation hypericin based photosensitizers for photodynamic therapy. Curr Organic Chem 2007; 11: Sieroń A i wsp. Photodynamic diagnosis (PDD) and photodynamic therapy (PDT) in dermatology: How we do it. Photodiagnosis Photodyn Ther 2006; 3: Rykała J i wsp. Pierwotne nowotwory skóry wyniki terapii fotodynamicznej. Postępy Dermatologii i Alergologii 2009; 4: Adamek M i wsp. Topical ALA PDT modifies neutrophils chemiluminescence, lymphocytes interleukin- 1beta secretion and serum level of transforming growth factor beta1 in patients with nonmelanoma skin malignancies. A clinical study. Photodiagnosis Photodyn Ther 2005; 2: Adres do korespondencji: dr inż. Dorota Mańkowska Instytut Podstaw Chemii Żywności Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka ul. Stefanowskiego 4/ Łódź tel.: dorota.mankowska@p.lodz.pl 14

15 Farm Przegl Nauk, 2009,11, copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Postępy w farmakoterapii. Akwaretyki antagoniści receptora wazopresyny (waptany) Progress in pharmacotherapy. Aquaretics vasopressin receptor antagonists (vaptans) Łukasz Dobrek, Piotr Thor Katedra Patofizjologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego Streszczenie U podstawy patogenezy wielu chorób o istotnym znaczeniu klinicznym (jak przewlekła niewydolność serca, wodobrzusze oraz innych zaburzeń o charakterze hiponatremii hiperwolemicznej oraz euwolemicznej) leży nadmierne wydzielanie wazopresyny (AVP), czyli hormonu antydiuretycznego (ADH). Możliwością nowoczesnego leczenia tych schorzeń jest blokada receptorów wazopresynowych V2 i/lub V1 za pomocą nowej grupy leków o działaniu akwaretycznym i wazodylatacyjnym zwanych waptanami. Artykuł krótko omawia rolę AVP w patogenezie hiponatremii oraz zastosowanie antagonistów receptorów wazopresynowych waptanów w leczeniu. Słowa kluczowe: wazopresyna, antagoniści receptorów wazopresynowych, akwaretyki, waptany Abstract Pathogenesis of many diseases about the essential clinical meaning (chronic heart failure, ascites and other disorders resulting in hyper- and euvolemic hyponatremia) is associated with an excessive secretion of vasopressin (AVP), that is antidiuretic hormone (ADH). The blockade of vasopressin V2 or/and V1 receptor evoked by new medicines about aquaretic and vasodilatatory properties called vaptans is the possibility of the modern treatment of these disturbances. The article briefly describes the AVP role in the pathogenesis of hyponatremia and applying of the vasopressin receptors antagonists (vaptans) in the treatment. Key words: vasopressin, vasopressin receptor antagonists, aquaretics, vaptans Wykaz skrótów: ADH hormon antydiuretyczny (Antidiuretic Hormone); AVP wazopresyna (Arginin Vasopressin); CHF przewlekła niewydolność serca (Congestive Heart Failure); PKD zwyrodnienie torbielowate nerek/wielotorbielowatość nerek (Polycystic Kidney Disease); RAAS układ renina-angiotensyna-aldosteron (Renin-Angiotensin-Aldosterone System); SIADH zespół niewłaściwego uwalniania wazopresyny (Syndrome of Inappropriate ADH Secretion); VRA antagoniści receptora wazopresyny (Vasopressin Receptor Antagonists). W patogenezie wielu chorób istotną rolę odgrywa wazopresyna (AVP), zwana również hormonem antydiuretycznym (ADH). Wazopresyna jest hormonem o budowie oligopeptydowej, produkowanym przez komórki neurosekrecyjne podwzgórza tworzące jądra nadwzrokowe i okołokomorowe i magazynowanym w tylnym płacie przysadki mózgowej. Najważniejszym czynnikiem fizjologicznym powodującym uwalnianie wazopresyny z przysadki jest zmiana osmolarności osocza. Jej zwiększenie już o 1% powoduje pobudzenie osmoreceptorów podwzgórza, powodując poprzez uwolnienie AVP korektę stężenia sodu i osmolarności. Zmniejszenie objętości osocza hipowolemia jest również czynnikiem wyzwalającym uwalnianie wazopresyny. W warunkach fizjologicznych, mechanizm ten odgrywa mniejsze znaczenie w porównaniu do kontroli realizowanej przez osmoreceptory. Ma on za to istotne znaczenie w stanach patologicznych, takich jak niewydolność krążenia lub wodobrzusze w przebiegu marskości wątroby, w których dochodzi do aktywacji układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS), oraz wtórnie do nadprodukcji wazopresyny. Czynnikiem aktywującym wówczas układ RAAS jest spadek efektywnej objętości krwi krążącej w centralnym kompartmencie naczyniowym (tętniczym) EABV, co odbarcza baroreceptory łuku aorty i zatok tętnic szyjnych prowadząc do aktywacji współczulnej, układu RAAS i wydzielania wielu hormonów, w tym AVP. Efekty jakie są obserwowane w obecności wazopresyny to przede wszystkim wzrost resorpcji wody z moczu pierwotnego w kanalikach dystalnych nerek oraz skurcz naczyń krwionośnych. Są skutkiem oddziaływania AVP na różne receptory błonowe rozmieszczone w narządach docelowych [1]. Receptory te są klasyfikowane jako grupa receptorów 15

16 Farm Przegl Nauk, 2009,11 Tab. I. Charakterystyka receptorów dla wazopresyny [2, 3] RECEPTOR SYNGALIZACJA LOKALIZACJA V1A V1B V2 białko G PLC, IP3, DAG, Ca białko G PLC, IP3, DAG, Ca białko G camp, PKA mięśnie gładkie naczyń krwionośnych mięśniówka serca płytki krwi hepatocyty myometrium nerki nadnercza mózg przysadka mózgowa mózg trzustka podstawnoboczna błona cewek dystalnych śródbłonek naczyniowy mięśnie gładkie naczyń krwionośnych sprzężonych z białkiem G i z reguły dzielone na trzy podtypy V1A, V2 oraz V1B, zwany również czasem receptorem V3. Różnią się one lokalizacją i szczegółowym mechanizmem transdukcji sygnału. Receptor V1A, obecny między innymi na mięśniach gładkich naczyń krwionośnych, działa w oparciu o aktywację fosfolipazy C (PLC) i szlak sygnalizacji związany z fosforanem difosfatodyloinozytolu (PIP2), diacyloglicerolem (DAG), inozytolotrójfosforanem (IP3) co powoduje zmiany stężenia wewnątrzkomórkowego wapnia (Ca). Receptor V2, obecny głównie na błonie podstawnobocznej komórek nabłonka kanalików dystalnych nefronów, działa poprzez aktywację cyklazy adenylowej oraz poprzez szlak camp kinazy białkowej A (PKA). Fosforyluje ona białka akwaporyny, które ulegają ekspresji na szczycie api- kalnym kanalików cewek nerkowych. Receptory V1B (oznaczane czasem jako V3) są zlokalizowane przede wszystkim w obrębie ośrodkowego układu nerwowego (szczególnie w przednim płacie przysadki mózgowej oraz układzie limbicznym). AVP oddziałując na te receptory bierze udział w wydzielaniu endorfin i hormonu adrenokortykotropowego oraz, wraz z wieloma innymi neuroprzekaźnikami, w regulacji procesów emocjonalnych i behawioralnych. Ich funkcjonowanie jest podobne do mechanizmów związanych z receptorami V1A [1 4]. Bliższy opis receptorów dla wazopresyny oraz generowanych efektów po ich pobudzeniu przedstawia tabela I powyżej. Wazopresyna jest zatem hormonem odgrywającym zasadniczą rolę w kontroli gospodarki wodnej a w konsekwencji elektrolitowej ustroju. W praktyce klinicznej, często obserwowanym zaburzeniem elektrolitowym jest hiponatremia, która powstaje na tle zaburzeń homeostazy wazopresyny. Z reguły, hiponatremia jest klasyfikowana jako zmniejszenie osoczowego stężenia sodu poniżej 135 nmol/l. Jej objawy kliniczne zależą od stopnia hiponatremii, dynamiki jej powstawania, czasu trwania oraz wieku chorego i współistniejących chorób. Szczególnie burzliwą manifestację kliniczną obserwuje się w przypadku hiponatremii ostrej (rozwijającej się w ciągu 48 godzin i przebiegającej z poziomem natremii mniejszym niż 120 nmol/l, bez wykształconych mechanizmów adaptacyjnych ustroju), cechującej się obrzękiem mózgu, drgawkami, zaburzeniami świadomości oraz śpiączką. Hiponatremia przewlekła może mieć przebieg skąpoobjawowy, z dominującym uczuciem zmęczenia ( nmol/l) lub z obecnością nudności, wymiotów, bólów głowy, braku łaknienia i zaburzeń zachowania ( nmol/l) [5]. W praktyce klinicznej użyteczny jest patofizjologiczny podział hiponatremii, który wyróżnia: hiponatremię normowolemiczną (euwolemiczną), hipowolemiczną oraz hiperwolemiczną. Pierwsza z wymienionych rozwija się w zespole niewłaściwego uwalniania wazopresyny (zespołu Schwartza-Barttera; Syndrome of Inappropriate ADH Secretion SIADH) w przebiegu gruczolaka przysadki, raka płuc, trzustki lub grasiczaków wydzielających AVP, oraz u części chorych w konsekwencji terapii niektórymi lekami (chlorpropamid, karbamazepina, amitryptylina, tiorydazyna, cyklofosfamid, sole litu). W zespole SIADH dochodzi do hiponatremii oraz prawidłowego uwodnienia przy prawidłowym lub zwiększonym poziomie AVP. Hiponatremia hipowolemiczna rozwija się na skutek nadmiernych wymiotów, biegunek, stosowania diuretyków lub nadmiernego pocenia się. Wzrasta wówczas wydzielanie hormonu antydiuretycznego (ADH) celem zwiększenia wolemii, czemu nie towarzyszy wzrost wchłaniania zwrotnego sodu w nerkach. Jednak najczęściej występuje hiponatremia hiperwolemiczna, która powstaje w przebiegu niewydolności serca, marskości wątroby z wodobrzuszem, ostrej i przewlekłej niewydolności nerek lub zespołu nerczyco- EFEKTY PO POPBUDZENIU RECEPTORA skurcz naczyń krwionośnych hipertrofia mięśnia serca agregacja płytek krwi glikogenoliza skurcz mięśni macicy synteza prostaglandyn, zmniejszenie wewnątrznerkowego przepływu krwi, skurcz mezangium stymulacja wydzielania aldosteronu i kortyzolu adaptacja do stresu, kontrola rytmów dobowych, regulacja temperatury, ciśnienia tętniczego krwi wzrost uwalniania ACTH adaptacja do stresu wydzielanie insuliny wzrost ekspresji akwaporyn i resorpcji zwrotnej wody wzrost uwalniania czynnika von Willebrandta i czynnika VIII rozkurcz naczyń krwionośnych 16

17 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Tab. II. Charakterystyka niepeptydowych antagonistów receptorów wazopresynowych [3] Nazwa handlowa preparatu Tolwaptan Lixiwaptan Satawaptan Mozawaptan Coniwaptan Relcowaptan w badaniach w badaniach AQUILDA PHYSULINE VAPRISOL w badaniach Dawka [mg] Selektywność V2 V2 V2 słabyv1a/ słabyv1a/ V1A receptorowa mocnyv2 mocnyv2 Struktura chemiczna benzazepina benzodiazepina oxindolowa benzazepina benzazepina pirolidynowa Droga podania p.o. p.o. p.o./i.v. p.o. i.v. p.o. Wiązanie z białkami [%] Okres półtrwania [h] Metabolizm wątroba Cyp3A4 wątroba Cyp3A4 wątroba Cyp3A4 (90%) Cyp2D6 (10%) wątroba Cyp3A4 wątroba Cyp3A4 Eliminacja żółć żółć żółć żółć żółć --- Proponowane lub zarejestrowane (Food and Drug Administration; USA) wskazania do stosowania *Hiponatremia hiperwolemiczna (CHF) *Wielotorbielowate zwyrodnienie nerek (PKD) *Hiponatremia euwolemiczna (SIADH) *Hiponatremia hiperwolemiczna (CHF, wodobrzusze) *Hiponatremia hiperwolemiczna (CHF, wodobrzusze) *Hiponatremia euwolemiczna (SIADH) *Hiponatremia euwolemiczna (SIADH) *Hiponatremia hiperwolemiczna (CHF) --- *choroba Reynauda *hamowanie porodu przedwczesnego *zaburzenia miesiączkowania wego. W sytuacjach powyższych dochodzi do zmniejszenia efektywnej objętości krwi krążącej, zmniejszonej perfuzji nerkowej oraz odbarczenia baroreceptorów co prowadzi do aktywacji sympatycznej, układu RAAS oraz uwalniania wazopresyny. Hiponatremia rozwija się zatem wówczas w wyniku zaburzonego (w konsekwencji ujemnego) bilansu sodowego uwarunkowanego rozwojem zarówno wtórnego hiperaldosteronizmu oraz nadprodukcją wazopresyny. Leczenie hiponatremii jest często mało skuteczne i uciążliwe dla pacjenta (restrykcja płynów, podaż soli fizjologicznej lub hipertonicznego roztworu chlorku sodu, stosowanie diuretyków pętlowych, demeklocykliny, litu); ponadto dostępne środki mogą powodować nagły, niekontrolowany wzrost natremii, co również wiąże się z konsekwencjami neurologicznymi [5]. Wobec braku zadawalających możliwości leczenia hiponatremii, ideałem wydają się więc być metody leczenia przyczynowego, szczególnie w sytuacjach hiponatremii hiperwolemicznej, polegające na hamowaniu syntezy wazopresyny lub stosowaniu jej antagonistów. Obecnie trwają liczne badania przed- oraz kliniczne antagonistów receptorów wazopresynowych VRA (Vasopressin Receptor Antagonists), zwanych również waptanami, a od swojego głównego efektu działania akwaretykami. Związki te zostały odkryte w latach 60-tych ubiegłego stulecia początkowo jako struktury o budowie peptydowej. Wykazywały one w badaniach na modelach zwierzęcych antagonizm do obydwu receptorów V1A i V2, ale w badaniach klinicznych nie potwierdzono ich działania antagonistycznego w stosunku do receptora V2 i słabe działanie akwaretyczne. Ponadto dużą wadą badanych wówczas substancji była ich niewielka biodostępność po podaniu doustnym i konieczność ich stosowania wyłącznie drogą parenteralną [1-3]. W związku z powyższymi zastrzeżeniami, poszukiwano waptanów o budowie niepeptydowej o korzystniejszych parametrach farmakokinetycznych. Badania te zaowocowały odkryciem kilkunastu związków, różniących się między sobą budową chemiczną, selektywnością receptorową i profilem farmakokinetycznym. Charakterystykę kilku niepeptydowych VRA, z których jeden już został zarejestrowany w USA przez FDA (Conivaptan) lub są w zaawansowanej fazie badań klinicznych przedstawia tabela II. Jak dotąd, nie wykazano silnej zależności pomiędzy strukturą chemiczną a aktywnością farmakologiczną dla waptanów. Struktury o budowie benzazepin, w zależności od modyfikacji cząsteczki, mogą wykazywać zarówno wybiórcze właściwości antagonistyczne w stosunku do receptora V2, wybiórczy antagonizm w stosunku do receptora V1A, jak i być nieselektywnymi antagonistami V1A/V2. Z drugiej jednak strony, niektóre VRA wykazują dużą selektywność struktury o budowie oxindolowej są wybiórczymi blokerami V1B, natomiast triazole V1A [4]. Z punktu widzenia patofizjologicznego oraz farmakologicznego, istnieje możliwość wybiórczego bądź niewybiórczego antagonizmu w stosunku do receptorów wazopresynowych. Jednak korzystne efekty hemodynamiczne obserwowane po selektywnych blokerach V1A (rozkurcz naczyń, działanie antyagregacyjne) są przynajmniej częściowo znoszone przez nasilenie zwrotnego wchłaniania wody w kanalikach dystalnych nerek wywołane aktywacją receptorów V2. Stąd brak przesłanek do stosowania związków o takim działaniu w niewydolności serca. Podobnie, wybiórczej blokadzie receptora nerkowego V2 i związanemu z tym najistotniejszemu w tej grupie leków efektowi akwaretycznemu towarzyszy nasilenie działania AVP na receptory naczyniowe V1 i wzrost oporu naczyniowego. Logiczną konsekwencją tych zastrzeżeń jest więc formowanie związków zdolnych do podwójnej blokady receptorowej V1A/V2 [6]. Ponadto, prowadzone badania nad selektywnymi antagonistami V2 jak dotąd nie wykazały zaostrzenia niewydolności serca u chorych otrzymujących te preparaty. A zatem możliwy efekt presyjny wywołany agonistycznym działaniem AVP na niezablokowane receptory V1A jest w efekcie netto mniejszym od hamującego (antagonistycznego) wpływu waptanów na receptory nerkowe V2. Wiąże się to ze zniesieniem resorpcji zwrotnej wody w kanalikach dystalnych (a zarazem ze zwiększeniem tak zwanego kli- 17

18 Farm Przegl Nauk, 2009,11 rensu wolnej wody), wzrostem jej wydalania z moczem (co określa się mianem efektu akwaretycznego) i korzystnym efektem hemodynamicznym zwłaszcza u chorych hiperwolemicznych (zmniejszenie obciążenia wstępnego serca). A zatem w praktyce klinicznej, istotne znaczenie ma selektywna blokada receptora V2 (związana z efektem akwaretycznym) oraz nieselektywna blokada V1A/V2 (akwareza wraz z nasilaniem obwodowej wazodylatacji) [1, 4, 6]. Stąd, VRA znajdują coraz szersze zastosowanie w stanach klinicznych związanych z zaburzeniem homeostazy wodnej (retencja wody), takich jak choroby sercowo-naczyniowe, choroby nerek, wodobrzusze oraz SIADH. Oczywiście, z uwagi na efekt akwaretyczny, antagoniści V2 są przeciwwskazane u chorych hipowolemicznych. Ponadto, skoro wazopresyna odpowiada za skurcz naczyń krwionośnych (w tym wieńcowych) oraz nasila agregację płytek krwi, obserwuje się również korzystne efekty kliniczne po zastosowaniu waptanów w przebiegu choroby wieńcowej, chorobie Raynauda oraz miażdżycy tętnic mózgowych [1 4]. Obecnie antagoniści receptorów wazopresynowych znajdują największe zastosowanie w leczeniu przewlekłej niewydolności serca (congestive chronic failure; CHF), która rozwija się w konsekwencji wielu częstych zaburzeń takich jak: choroba niedokrwienna serca, nadciśnienie tętnicze, wrodzone i nabyte wady zastawkowe, kardiomiopatie. Częstość występowania CHF szacuje się na około 2% w populacji dorosłych Europejczyków i na nawet 10% wśród osób starszych po 80. roku życia, co skłania wciąż do poszukiwania nowych, skutecznych możliwości farmakoterapeutycznych. W miejsce dawnego kanonu leczenia, polegającego na poprawie kurczliwości mięśnia serca (za pomocą leków inotropowych), wazodylatatorów oraz diuretyków, obecnie idea farmakoterapii niewydolności serca opiera się na wykorzystaniu znajomości złożonej patofizjologii tego schorzenia. Jak już uprzednio wspomniano, podczas tego zaburzenia dochodzi do adaptacyjnych, a w długotrwałej perspektywie niekorzystnych zmian neurohormonalnych, manifestujących się wzrostem aktywności RAAS oraz układu współczulnego, co tłumaczy zasadność stosowania w obecnym schemacie leczenia przewlekłej niewydolności serca inhibitorów konwertazy i kardioselektywnych β1-blokerów. Patomechanizm CHF wskazuje również na inne możliwości oddziaływania farmakologicznego, z wykorzystaniem na przykład antagonistów endoteliny, peptydów natriuretycznych oraz jak wspomniano wyżej, z uwagi na rozwój hiperwolemii z hiponatremią - antagonistów wazopresyny [7 9]. Drugim dotychczasowym ważnym wskazaniem do stosowania VRA jest leczenie wodobrzusza. W patomechanizmie tego zaburzenia istotne znaczenie ma uogólniona wazodylatacja, wzrost przepływu trzewnego oraz ciśnienia w zatokach wątrobowych, prowadzące do zmniejszenia efektywnej objętości krwi krążącej w centralnym (tętniczym) kompartmencie obwodowym. Prowadzi to, podobnie jak w CHF, do aktywacji neurohormonalnej, z nasilonym uwalnianiem ADH i związków o działaniu naczyniokurczącym, powodując wzrost oporu naczyniowego oraz nerkowej retencji wody, a w efekcie rozwój hiponatremii hiperwolemicznej. Stosowanie waptanów powoduje zniesienie jednego z efektu wspomnianego patomechanizmu, czyli zmniejszenie ilości wchłanianej zwrotnie w nerkach wody, odwodnienie pacjenta i zwiększenie osmolarności osocza [10 13]. Z innych potencjalnych zastosowań omawianej nowej grupy leków należy wymienić leczenie choroby Raynauda (waptany poprzez blokadę receptorów V1A zmniejszały skurcz dystalnych naczyń krwionośnych w kończynach) [14, 15] oraz wielotorbielowatego zwyrodnienia nerek (polycystic kidney disease; PKD), w przebiegu którego dochodzi do formowania wewnątrznerkowych cyst z komórek nabłonków kanalików oraz fibroblastów. Udowodniono, iż cystogeneza nerek jest uwarunkowana obecnością camp oraz aktywacją układu kinaz B-Raf/ERK. Antagoniści receptora V2 zmniejszały wewnątrznerkową zawartość camp, zmniejszając w ten sposób w modelach zwierzęcych progresję PKD [16]. Nadzieje budzi także neuroprotekcyjne działanie waptanów w przebiegu ostrego niedokrwienia mózgu. W zwierzęcym modelu niedokrwiennego obrzęku mózgu, związek z grupy VRA poprawiał wegetatywną kontrolę mózgowego przepływu krwi oraz zmniejszał ischemiczne uszkodzenie komórek nerwowych. Mechanizm obserwowanej neuroprotekcji wydaje się wiązać z hamowaniem toksycznego oddziaływania AVP w ognisku niedokrwienia. Wazopresyna upośledza bowiem funkcjonowanie ATP- i wapniowo-wrażliwych kanałów potasowych podczas niedokrwienia mózgu, których pobudzenie wiedzie do wazodylatacji naczyń mózgowych, stąd VRA znosząc ten niekorzystny efekt poprawiały mózgowy przepływ krwi [17 18]. Prowadzone są badania nad stosowaniem antagonistów V1A w profilaktyce porodu przedwczesnego (zahamowanie receptorów V1A zmniejsza kurczliwość mięśni macicy) [19] oraz w zaburzeniach miesiączkowania [20]. Istnieją również doniesienia o próbach stosowania waptanów w jaskrze, chorobie Meniera, nerkopochodnej moczówce prostej oraz chorobie Cushinga [3]. Interesujące są również próby stosowania antagonistów ośrodkowego receptora V1B, ponieważ odkryto, iż wazopresyna jest również obecna w mózgowiu, biorąc udział w regulacji procesów pamięciowych oraz emocjonalnych. Dane z prowadzonych badań przedklinicznych sugerują potencjalną skuteczność i zasadność stosowania antagonistów V1B między innymi w przebiegu zespołów lękowych i depresji [21, 22]. Podsumowując, antagoniści receptorów dla wazopresyny stanowią nową, ciekawą grupę leków, o działaniu i celowości stosowania wynikających z mechanizmów patofizjologicznych hiponatremii euwolemicznej i hiperwolemicznej. Szczególnie interesującym jest ich efekt akwaretyczny bez współistniejącej natriurezy (co jest nowym mechanizmem działania, odmiennym od efektów dotychczasowych diuretyków tiazydowych oraz pętlowych). Stąd wynika ich korzystne działanie lecznicze zwłaszcza w przewlekłej niewydolności serca (stanowiąc uzupełnienie złożonej, celowanej na zaburzenia neurohormonalne CHF farmakoterapii), w przewlekłych chorobach wątroby z wodobrzuszem i w SIADH. Należy oczekiwać, iż prowadzone wciąż intensywne badania nad tą grupą leków przyniosą nowe przesłanki do ich stosowania również w innych wspomnianych wyżej sytuacjach klinicznych oraz spowodują rejestrację nowych preparatów. 18

19 copyright 2009 Grupa dr. A. R. Kwiecińskiego ISSN Piśmiennictwo 1. Ali F i wsp. Therapeutic potential of vasopressin receptor antagonists. Drugs 2007; 67: Greenberg A, Verbalis JG. Vasopressin receptor antagonists. Kidney Int 2006; 69: Decaux G, Soupart A, Vassart G. Non-peptide argininevasopressin antagonists: the vaptans. Lancet 2008 ; 371: Lemmens-Gruber R, Kamyar M. Drugs of the future: review. Vasopressin antagonists. Cell Mol Life Sci 2006; 63: Olszewski W, Głuszek J. Nowe metody leczenia hiponatremii antagoniści receptora dla wazopresyny (waptany). Pol Arch Med Wewn 2007; 8: Francis GS, Wilson Tang WH. Vasopressin receptor antagonists: will the vaptans fulfill their promise? JAMA 2004; 16: Oghlakian G, Klapholz M. Vasopressin and vasopressin receptor antagonists in heart failure. Cardiol in Rev 2009; 17: Goldsmith SR, Gheorghiade M. Vasopressin antagonism in heart failure. J Am Coll Cardiol 2005; 46: Lee CR i wsp. Vasopressin: a new target for the treatment of heart failure. Am Heart J 2003; 146: Gines P. Vaptans: a promising therapy in the management of advanced cirrhosis. J Hepatol 2007; 46: Guyader D i wsp. Pharmacodynamic effects of a nonpeptide antidiuretic hormone V2 antagonist in cirrhotic patients with ascites. Hepatology 2002; 36: Gerbes AL i wsp. Therapy of hyponatremia in cirrhosis with vasopressin receptor antagonist: a randomized double-blind multicenter trial. Gastroenterology 2003; 124: Ferguson JW. Therapeutic role of vasopressin receptor antagonism in patients with liver cirrhosis. Clin Sci 2003; 105: Hayoz D i wsp. Effect of SR49059, a V1A vasopressin receptor antagonist in Raynaud s phenomenon. Rheumatology 2000; 39: Weber R i wsp. Effects of SR49059, a new orally active and specific vasopressin V1-receptor antagonist, on vasopressin-induced vasoconstriction in humans. Hypertension 1997; 30: Wang X i wsp. Effectiveness of vasopressin V2-receptor antagonists OPC and OPC on polycystic kidney disease development in the PKD rat. J Am Soc Nephrol 2005; 16: Trandafir CC i wsp. Participation of vasopressin in the development of cerebral vasospasm in a rat model of subarachnoid hemorrhage. Clin Exp Pharmacol Physiol 2004; 31: Tribollet E i wsp. Binding of the non-peptide vasopressin V1A receptor antagonist SR in the rat brain: an in vitro and in vivo autoradiographic study. Neuroendocrinology 1999; 69: Steinwall M i wsp. The effect of relcovaptan (SR49059), an orally active vesopressin V1a-receptor antagonist, on uterine contractions in preterm labor. Gynecol Endocrinol 2005; 20: Brouard R i wsp. Effect of SR49059, an orally active V1a vasopressin receptor antagonist, in the prevention of dysmenorrhoea. BJOG 2000; 107: Blanchard RJ. AVP V1b selective antagonist SSR blocks aggressive behaviours in hamsters. Pharmacol Biochem Behav 2005; 80: Overstreet DH, Griebel G. Antidepressant-like effects of the vasopressin V1b receptor antagonist SSR in the Flinders Sensitive Line rat. Pharmacol Biochem Behav 2005; 82: Adres do korespondencji: dr n. med. Łukasz Dobrek Specjalista farmakologii Katedra Patofizjologii Collegium Medicum UJ ul. Czysta Kraków tel lukaszd@mp.pl 19

20 Farm Przegl Nauk, 2009,11, Ekspresja genów związanych z opornością na leki w komórkach białaczki promielocytarnej HL-60 eksponowanych na cisplatynę Expression of genes associated with drug resistance in promyelotic leukemia cells HL-60 exposed to cisplatin Adam Wilczok 1, Alicja Zajdel 1, Jakub Wilczok 2, Monika Paul-Samojedny 3 1 Katedra i Zakład Biofarmacji; Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach 2 Apteka Grand w Chorzowie 3 Katedra i Zakład Genetyki Medycznej; Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach Streszczenie Efekt terapeutyczny cisplatyny jest wynikiem wytworzenia inter- i intramolekularnych wiązań z DNA i najczęściej prowadzi do śmierci komórki nowotworowej w drodze apoptozy. Jednocześnie koordynacja cisplatyny do DNA uaktywnia szereg mechanizmów prowadzących do powstawania oporności takich jak: zmniejszenie transportu leku do komórki, usuwanie z komórki, sekwestracja z udziałem glutationu i metalotionein, naprawa DNA, hamowanie apoptozy. Stosując technikę mikromacierzy oligonukleotydowych (Affymetrix) porównano ekspresję genów związanych z procesami odpowiedzialnymi za powstawanie oporności na lek w komórkach białaczki promielocytarnej HL-60 eksponowanych na cisplatynę oraz w komórkach kontrolnych. Analizując sygnały fluorescencji 770 sond, wyselekcjonowanych z bazy NetAffx Analysis Center, reprezentujących ekspresję 412 genów, wykazano najsilniejszy wzrost ekspresji genów TOP2A, TOP1, KRAS, BIK, BAX, TFAM, GTSE1, CASP6 oraz zmniejszenie ekspresji genów SLC7A11, CD70, MTF1, ABCC3. Poznanie efektów zmienionej ekspresji tych genów jest istotne zwłaszcza dla projektowania nowych pochodnych platyny charakteryzujących się zwiększoną skutecznością, które ponadto nie będą wywoływały narastania oporności na lek. Abstract Therapeutic effect of cisplatin results from formation of inter- and intrastrand DNA crosslinks and usually leads to death of tumour cells through apoptosis. At the same time its incorporation and binding to DNA activate mechanisms which cause resistance to the drug, such as decreased uptake, removal from the cell, sequestration by glutathione and metallothionein, DNA repair, and inhibition of apoptosis. Using oligonucleotide microarray technique (Affymetrix) the expression of genes involved in development of drug resistance in promyelocytic leukemia HL-60 cells exposed to cisplatin and control cells was compared. Analysis of the fluorescence signals of 770 probes, which represented 412 genes selected from the NetAffx Analysis Center database showed highest expression increase of TOP2A, TOP1, KRAS, BIK, BAX, TFAM, GTSE1, CASP6, and inhibition of SLC7A11, CD70, MTF1, ABCC3. Elucidation of these genes altered expression effects seems to be important, particularly in synthesis of new cisplatin analogs, which besides increased efficiency, overcome drug resistance. Key words: cisplatin, gene expression, drug resistance, promyelocytic leukemia cells, HL-60 Słowa kluczowe: cisplatyna, ekspresja genów, oporność na lek, komórki białaczki promielocytarnej, HL-60 Wstęp Efekt terapeutyczny cisplatyny, powszechnie stosowanego leku przeciwnowotworowego, jest wynikiem wytworzenia inter- i intramolekularnych wiązań z DNA. Mechanizm działania cisplatyny polega przede wszystkim na jej aktywacji wewnątrz komórki poprzez zastąpienie dwóch atomów chloru grupami hydroksylowymi, co w konsekwencji umożliwia wiązanie do DNA i tworzenie adduktów [1], które powodują lokalne zaburzenie struktury podwójnej helisy i blokowanie procesów replikacji i transkrypcji, co w konsekwencji prowadzi do zaburzeń w szlakach sygnałowych kontrolujących wzrost, różnicowanie czy odpowiedź na stres oksydacyjny wywoływany przez ten lek [2]. Addukty cisplatyny z DNA są rozpoznawane przez szereg białek komórkowych związanych, np. z szlakami na- 20