Definicija imunosupresivnih zdravil

Imunosupresija pomeni zaviranje normalnega delovanja imunskega sistema in jo z imunosupresivnimi zdravili lahko dosežemo v terapevtske namene. Imunosupresorji so snovi, ki zavirajo proliferacijo limfocitov, prav tako pa lahko nekateri zavirajo efektorsko fazo imunskega odgovora.


Delitev

Imunosupresivna zdravila delimo v 3 večje skupine:

1. Glukokortikoidi
Delujejo na metabolizem, protivnetno in imunosupresivno. Vplivajo na vnetne mediatorje in tvorbo protiteles (zmanjšajo ekspresivnost genov za nekatere citokine in adhezijske faktorje) in tudi na vnetne celice kot so npr. nevtrofilci, makrofagi in celice T pomagalke (vpliv na vnetne celice ni nujno citotoksičen, ima pa vpliv na celični cikel).

2. Citostatiki
To so zdravila, ki so citotoksična in tako celice poškodujejo ali pa celo uničijo. Sem prištevamo:
 alkilirajoče agense (delujejo predvsem na hitro deleče se celice)
 antimetabolite (uničujejo hitro deleče se celice)
 citotoksične antibiotike
 rastlinske derivate.

3. Drugi imunosupresorji
Sem spadajo bakterijski in glivni derivati (npr. ciklosporin), inhibitorji citokinov, imunoglobulini,... Razlika med zdravili je v kemijski zgradbi ter tudi v načinu delovanja.


Uporaba

Imunosupresivna zdravila uporabljamo za:

 preprečevanje zavračanja organov in tkiv pri transplantaciji (npr. jeter, ledvic, srca, kostnega mozga…)
 preprečevanje zavrnitvene reakcije limfocitov presadka na antigene gostitelja pri transplantaciji kostnega mozga
 zdravljenju bolezni, ki so sicer neznanega vzroka in so najverjetneje avtoimunega izvora, npr. sistemskega lupusa eritematosusa, idiopatične trombocitopenične purpure, revmatoidnega artritisa, nekaterih oblik hemolitične anemije in glomerulonefritisa, miastenije gravis, ulcerativnega kolitisa itd.


Slabosti

Največja omejitev pri zdravljenju z imunosupresivnimi zdravili je pomanjkanje specifičnosti. Te učinkovine namesto da bi delovale zgolj proti transplantatu ali lastnemu tkivu uperjenim limfocitom, neselektivno zavirajo celoten imunski odziv organizma. Tako (nespecifično) zavrt imunski sistem pacienta ne bo zmožen ustrezno odgovoriti ob infekciji ali pojavu maligno transformiranih celic.


Imunski odziv

Vdor tujkov v telo sproži različne obrambne mehanizme. Delimo jih na prirojene (nespecifične) odpornosti in na pridobljene (specifične) odpornosti.
Mehanizmi prirojene odpornosti (fagocitoza, aktivacija komplementa, fizikalne pregrade) se proti tujkom odzovejo takoj in popolnoma. Ne glede na to, ali je organizem že kdaj prej prišel v stik z enakimi tujki.
Nasprotno pa mehanizmi pridobljene (specifične) odpornosti ob prvem stiku s tujkom šele oblikujejo imunski odziv. Zato je potreben čas, imunski odziv se pojavi z zakasnitvijo nekaj dni. Ponoven stik z enakim antigenom vzbudi specifični imunski sistem, ki je hitrejši in močnejši; je posledica imunskega spomina.
Specifični imunski sistem sestavljata humoralna in celična imunost. Humoralno imunost gradijo limfociti B in plazmatke, ki proizvajajo protitelesa; celično imunost pa limfociti T, kamor spadajo T celice pomagalke (CD4 celice) in citotoksične T celice (CD8 celice).
Po aktivaciji s specifičnim Ag se limfociti T in B diferencirajo in delijo ter sproščajo topne mediatorje (citokine, limfokine), ki delujejo kot efektorji in regulatorji imunskega odziva. Te efektorske celice so torej pomembne za normalen imunski odziv na infekcije, maligno transformirane celice pa tudi pri zavrnitvenih reakcijah pri transplantacijah in avtoimunih obolenjih.



Citokini

Citokini so topni glikoproteini, ki raznovrstnim in številnim celicam (makrofagom, antigen predstavitvenim celicam, monocitom, nevtrofilcem, celicam T pomagalkam, citotoksičnim limfocitom T, limfocitom B, celicam NK, endotelnim celicam, fibroblastom) služijo za signaliziranje in s tem uravnavanje imunskega odziva v okviru pozitivnih ali negativnih povratnih zank, tako da določijo tip odziva in vrsto efektorskega mehanizma, ki zagotovi najbolj učinkovito obrambo pred patogenimi dejavniki. Z izločanjem citokinov, ki lahko delujejo kot aktivatorji ali inhibitorji, celica vpliva na tarčne celice v svoji bližini. Poleg tega citokini vplivajo tudi na rast in diferenciacijo celic. Ne nastajajo konstantno ampak po celični aktivaciji-sinteza de novo.

Delimo jih na interlevkine (IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, …), interferone (INF ), tumornekrotični faktor (TNF).

Interlevkini:
IL-1: - vpliva na termoregulacijski center v hipotalamusu in zviša telesno temperaturo.
IL-2: - je osrednja molekula s katero celice T pomagalke vzdržujejo motivacijo efektorskih imunskih celic (limfocitov B, citotoksičnih limfocitov T, celic NK in povratno na celice T pomagalke). Povzroči razmnoževanje celic, ki imajo receptorje zanj. Hitro razpada (proteazni encimi v tkivni tekočini in plazmi), zato aktivira le celice, ki vpletene v imunski odziv.
IL-4, IL-5, IL-10, IL-13: - zavirajo delovanje citotoksičnih limfocitov T, pospešuje pa tvorbo protiteles, proliferacijo in dozorevanje limfocitov B.
IL-7: - pospeši proliferacijo B limfocitov.
IL-8: - je kemotaktičen za nevtrofilce, aktivira makrofage.


Interferoni:
Sproščajo jih z virusom okužene celice. Ne ovirajo začetnih stopenj virusnega razmnoževanja: pritrjevanja na celice, vstopanja in slačenja. Njihovo glavno prijemališče je sinteza virusih beljakovin. V sosednjih celicah interferoni stimulirajo produkcijo antivirusnih proteinov, ki inhibirajo sintezo virusnih proteinov (Beljakovina Mx – ovira prepisovanje virusnega genoma, metilaza – ovira metiliranje 5` konca virusne mRNA  nestabilnost + manj učinkovito prevajanje, beljakovinska kinaza P1 – zaustavi začetek prevajanja virusne mRNA fosfodiesteraza – katalizira razgradnjo prenašalne mRNA  prepreči prevajanje uničenje virusne nukleinske kisline ali z zaviranjem translacije) .

Sodijo med najpomembnejše specifične protivirusne dejavnike. So vrstno specifični, ne pa virusno specifični.
Uporabljamo jih za zdravljenje herpesnih okvar na koži. Pospešujejo celjenje, preprečujejo širjenje, ne uspejo pa preprečiti reaktivacije. Njihovo vsakodnevno razprševanje neposredno na nosno sluznico pri okužbi z rinovirusi zmanjša pogostost in omili znake prehlada. Neposredno vbrizgavanje v bradavice povzročene s papiloma virusi pa zmanjša njihovo velikost ali pa jih popolnoma odstrani.

TNF: - oslabi delovanje srčne mišice in širi žile, zato se močno zniža krvni tlak  nastanek septičnega šoka.
- deluje onkostatično, povzroča vročino, anoreksijo, utrujenost,…
Inhibitorje citokinov (predvsem za TNFα in IL-1) lahko uporabljamo pri vnetnih boleznih in septičnem šoku zaradi funkcij citokinov, ki so prej omenjene.


Avtoimunost in avtoimunske bolezni
Imunska toleranca
Je sposobnost imunskega sistema, da se proti nekaterim molekulam (npr.proteini lastnih celic) ne odzove z obrambno imunsko reakcijo.
Med mehanizmi sta najbolj znana klonska delecija in klonska anergija.
Klonska delecija: ker je oblikovanje antigenskega vezišča naključen proces, se lahko zgodi, da limfociti oblikujejo tako vezišče, ki bi prepoznavalo molekule lastnega telesa. Zato je nujno potreben proces klonske delecije, ki take limfocite prepozna in uniči. Pri klonski deleciji s pozitivno selekcijo dobimo le take limfocite, ki so zmožni sodelovanja z MHC I ali MHC II molekulami, negativna selekcija pa izloči tiste nezrele limfocite, ki prepoznavajo telesu lastne peptide. Ta proces pri limfocitih T poteka v timusu, pri limfocitih B pa v kostnem mozgu.
Klonska anergija: je pojav, ko limfociti prepoznajo antigene, vendar se ne aktivirajo, ampak postanejo neodzivni ali celo propadejo. Do tega pride, če ob stiku z antigenom ni ustreznih kostimulativnih signalov, potrebnih za aktivacijo (npr.IL-2).

Avtoimunost: opredeljujemo jo kot imunsko reakcijo proti telesu lastnim antigenom in je danes dobro poznan vzrok mnogih bolezni.
Avtoimunske bolezni lahko povzročajo motnje posameznega organa oz. vrste celic (npr. alergični encefalitis, Hashimotov kronični tiroiditis, hemolitične anemije, miastenija gravis…), lahko pa so multisistemske bolezni, za katere so značilne poškodbe številnih organov (revmatska vročica, Reiterjev sindrom, sistemski lupus eritematosus, Goodpasturjev sindrom).

Mehanizmi avtoimunih bolezni
Odpoved enega ali večih mehanizmov lastne tolerance lahko povzroči napad imunskega sistema na tkiva, kar vodi do nastanka avtoimunskih bolezni. To lahko razložimo z več mehanizmi, predvidevajo pa, da pomembno vlogo igrajo tudi genetski faktorji in mikrobiološki agensi.


Prekinitev tolerance T-celic pomagalk
1. Modifikacija molekul: nekatera zdravila in mikroorganizmi lahko inducirajo spremembo nosilne determinante lastnega antigena, ki tako dobi novo antigensko specifičnost in ga določeni kloni T-celic pomagalk prepoznajo kot tujek v telesu. Ob pomoči limfocitov B se razvijejo avtoprotitelesa in sledi imunska reakcija.
2. Ekspresija kostimulatornih molekul: limfociti T, ki prepoznavajo telesu lastne antigene, lahko uidejo negativni selekciji v timusu in potujejo na periferijo, vendar so anergični. V perifernih organih se lahko aktivirajo samo, če jim antigen predstavijo antigen predstavitvene celice (APC celice), ki imajo prisotne tudi kostimulatorne molekule. Infekcije ter posledična vnetja pa lahko aktivirajo tkivne APC celice, da začnejo izražati kostimulatorne molekule in hkrati predstavljati lastne antigene, kar potem omogoči aktivacijo sicer neodzivnih T limfocitov in vodi v nastanek avtoimunskih bolezni.

Molekularna mimikrija in navzkrižne reakcije
Nekateri infekcijski agensi imajo podoben epitop kot lastni tkivni antigeni (molekularna mimikrija). Pri imunskem odzivu, ki ga taki mikrobi sprožijo, zato lahko pride do navzkrižne reakcije med protitelesi proti mikroorganizmu in tkivnimi antigeni, posledica pa so poškodbe tkiv.

Prekinitev tolerance limfocitov B
Poliklonska limfocitna aktivacija: tudi pri limfocitih B se lahko pojavijo avtoreaktivni kloni, ki med razvojem niso bili odstranjeni. Tudi tu se toleranca do lastnega vzdržuje z anergijo, kar pa lahko preprečijo različni od antigena neodvisni mehanizmi, ki povzročijo stimulacijo in reaktivacijo teh klonov.
Pri limfocitih B so to nekateri produkti mikrobov, predvsem endotoksini, ki delujejo kot močni poliklonski stimulansi.



Transplantacije in problemi zavrnitvenih reakcij

Zavrnitev transplantiranih organov je kompleksen imunološki fenomen, ki vključuje predvsem T-celični, pa tudi protitelesni odziv na tuje celice (antigene) transplantiranega organa. V telesu se namreč odvija neprestano preverjanje celičnih površin in s tem iskanje tujih antigenov. Celice implantiranega organa se tako predstavijo kot organizmu tuje, sledi citotoksični odziv in njihovo uničenje, kar je lahko smrtno nevarno za bolnika.

Najpomembnejši faktor »preživetja« presajenega organa je dobro ujemanje MHC molekul donorja in akceptorja, kar močno zniža stopnjo zavrnitvene reakcije. MHC ujemanje je najpomembnejše pri intrafamiliarnih transplantacijah ledvic. Pri ostalih donorjih (živih ali mrtvih) pa je ujemanje nekoliko manj pomembno zaradi neujemanja tudi na nivoju ne-MHC antigenov (minor histocompatibility complex).

Zato pred transplantacijo izvajamo tipizacijo tkiva donorja in prejemnika (ledvice). Izjema so urgentne transplantacije, ki časovno ne dovoljujejo tipizacije, zato je pomemben faktor in glavni kriterij predvsem velikost organa (jetra in srce) - načeloma odrasli bolniki prejemajo organe odraslih donorjev...


Ker je popolno ujemanje MHC molekul prisotno le pri enojajčnih dvojčkih, je imunosupresivna terapija pri akceptorju pomembna praktično pri vseh transplantacijah. Med imunosupresorje pri transplantacijah sodijo CIKLOSPORINI, katerih uporaba je sicer omejena zaradi ledvične toksičnosti.
V primeru avtoimunega obolenja ledvic, je pred transplantacijo potrebna agresivna imunosupresivna terapija, zaradi morebitnega prenosa bolezni tudi na presadek.

Imunosupresija sicer močno poveča uspešnost transplantacije, vendar pa je zaradi slabše odpornosti akceptor precej bolj dovzeten za razne oportunistične glivične, virusne in bakterijske infekcije, kar je tudi večkrat vzrok smrti.


Glukokortikoidi

Sinteza in izločanje
Glukokortikoidi so adrenalni steroidni hormoni (nadledvičnica izloča še mineralokortikoide in androgene), ki se tvorijo v zoni fasciculati nadledvične žleze. Najpomembnejša endogena glukokortikoida sta kortizol (hidrokortizon) in kortikosteron (se tvori v manjši meri).
Glukokortikoidi nastajajo iz holesterola. Prva, hitrost omejujoča stopnja, je pretvorba holesterola v pregnenolon, ki je regulirana z nivojem ACTH..
Glukokortikoidi se tvorijo in sproščajo po potrebi.. Hormona, odgovorna za sproščanje glukokortikoidov, sta kortikoliberin- CRH in kortikotropin- ACTH. CRF iz hipotalamusa deluje na ACTH (iz adenohipofize), ki stimulira izločanje glukokortikoidov. Njegovo izločanje po načelu negativne povratne zveze regulira kortizol prek nivoja CRF, sproščanje ACTH pa je zvišano tudi s kateholamini (vpliv stresa). Pomembno je, da tudi sintetični glukokortikoidi delujejo preko negativne povratne zveze na konc. ACTH in CRF.
Spontano cirkadiano nihanje v sproščanju CRF se odraža v podobnem vzorcu sproščanja ACTH in kortizola (najvišja koncentracija okoli 8h zjutraj, najnižja okoli polnoči).
Pomen stresa: poškodba, infekcija, mraz ali vročina sprožijo obrambno reakcijo organizma s pomočjo sproščanja adrenalina in noradrenalina iz sredice nadledvičnice. Kateholamini stimulirajo izločanje ACTH in posledično glukokortikoidov, ki s svojimi učinki zaščitijo organizem (npr. mobilizacija energije, ojačanje efekta kateholaminov- zvečana moč srca,..).
Nekatere stopnje sinteze glukokortikoidov z zdravili lahko inhibiramo: z metiraponom inhibiramo hidroksilacijo na C11 in tvorbo kortizola in kortikosterona. Ne deluje pa na negativno povratno zanko v hipotalamusu in hipofizi, tako da konc. ACTH zraste (raba za test tvorbe ACTH pri
Cushingovem sindromu). Podobno deluje aminoglutetimid.

Mehanizem delovanja
Glukokortikoidi prehajajo skozi celično membrano (majhne lipofilne mlekule, prehod s preprosto difuzijo) in se vežejo na citoplazemski receptor iz družine receptorjev, ki kontrolirajo gensko transkripcijo. Z vezavo se receptor aktivira oz. konformacijsko spremeni tako, da izpostavi DNA vezavno domeno. Kompleksi receptor-hormon tvorijo dimere. Ti potujejo v jedro ter z vezavo na steroidne elemente inhibirajo ali inducirajo transkripcijo dol. genov.
Represija: inhibirajo delovanje razl. transkripcijskih faktorjev, ki vključijo gene za sintezo COX-2, citokinov, inducibilno NO sintazo. Zavre se indukcija osteokalcinskega gena v osteoblastih z vit. D3, modificira se bazalna in induc. transkripcija genov za kolagenazo.
Indukcija: spodbudi se prepis genov za določene proteine: cAMP –odvisna kinaza, lipokortin 1. Slednji spada k aneksinom (beljakovine, ki vežejo fosfolipide in so regulirane s kalcijem) in ima naslednje funkcije: vpliva na negativno povr. zanko, s katero glukokortikoidi delujejo na hipotalamus ter deluje protivnetno prek inhibicije fosfolipaze A2.

Učinki

1. Splošni učinki na metabolizem
Glukokortikoidi vplivajo na metabolizem proteinov in ogljikovih hidratov. Zmanjšajo privzem in utilizacijo glukoze, pospešijo glukoneogenezo, kar vodi v nagnjenost k hiperglikemiji. Zveča se sekrecija inzulina in s tem zaloga glikogena. Zmanjša se sinteza in zveča razgradnja proteinov (mišice). Delujejo permisivno na lipolizo (aktivacija lipaze prek cAMP odv. kinaze). V višjih konc. zaradi vezave na mineralokortikoidne receptorje posnemajo njihovo delovanje (retencija Na, sekrecija K). Delujejo tudi na zmanjšano intestinalno absorpcijo in zvečano ledvično sekrecijo Ca.

2. Protivnetni učinki
Terapevtsko dajanje glukokortikoidov učinkuje na vse tipe vnetnih reakcij ne glede na vzrok (paliativno ali simptomatsko delovanje).
Mehanizem delovanja:
- zmanjšujejo vazodilatacijo in permeabilnost kapilar (zmanjšana sinteza dušikovega oksida, COX-2 → manjša tvorba prostaglandinov, levkotrienov, tromboksana)
- zmanjšana aktivnost komplementa
- zmanjšana aktivnost levkocitov-predvsem nevtrofilcev (manjša sinteza IL-2) in tkivnih makrofagov (manjša sinteza adhezijskih faktorjev, izguba sposobnosti fagocitoze, sinteze IL-1, TNF, pirogena, kolagenaze) v vnetišču
- zavirano razraščanje veziva in celjenje ran (zmanjšano delovanje fibroblastov ter zato manjša sinteza kolagena in glikozaminoglikanov)
- zmanjšan metabolizem arahidonske kisline (manjša ekspresija genov za COX-2, inhibicija fosfolipaze A2 z lipokortinom)
- zmanjšanje alergičnih reakcij (manjše sproščanje histamina iz bazofilcev).

3. Imunosupresivni učinki
Terapija z glukokortikoidi je pomembna zaviralka normalnega imunskega odziva, ki bi lahko v premočni obliki porušil homeostazo.
Mehanizem delovanja:
- zmanjšana sinteza citokinov IL-1,2,3,4,5,6,8, TNF-γ (inhibicija genov za njihovo sintezo)
- zmanjšano delovanje in klonska prolif. limfocitov T pomagalk (manjša ekspresija genov za IL-2 in R za IL-2) in limfocitov B
- zmanjšan celično posredovan odgovor (zaradi manjše tvorbe citokinov in posledično manjše proliferacije limfocitov T)
- zmanjšan humoralno posredovan odgovor (zmanjšana sinteza IgG in klonska ekspanzija limfocitov B).

Farmakokinetika
Glukokortikoide lahko terapevtsko dajemo na več načinov. Večina se jih aplicira oralno, saj se te lipofilne spojine dobro absorbirajo v črevesu. Možno pa jih je dajati tudi intravenozno, intramuskularno ali lokalno kot npr. aerosol (astma), kapljice za oči in nos, kreme za kožo… Čeprav se pri lokalni uporabi nekaj glukokortikoidov preko sluznic in kože absorbira v kri (sistemsko delovanje), pri tem beležijo manj neželenih učinkov kot pri drugih aplikacijah teh zdravil.
Endogeni glukokortikoidi se v plazmi prenašajo vezani na protein z visoko afiniteto zanje, t.i. CBG (corticosteroid binding globulin), nekoliko nižjo afiniteto ima albumin. Slednji veže tudi eksogene (sintetične) glukokortikoide.
Kot predstavniki steroidov so glukokortikoidi lipofilni in torej vstopajo v celice preprosto z difuzijo.
Značilnost njihovega metabolizma je velika hitrost. Endogeni kortizol ima namreč razpolovno dobo v plazmi le 90 min. Sintetični glukokortikoidi imajo z raznimi kemičnimi modifikacijami upočasnjen metabolizem in s tem podaljšano delovanje. Metabolizem poteka v jetrih, kjer nastajajo neaktivni metaboliti, ki so topni v vodi in se nato izločijo z urinom. Inaktivacija je posledica redukcije dvojne vezi na mestu C4-C5, sledi še redukcija keto skupine (nastanek OH) na C3, ki omogoči encimsko posredovano konjugacijo s sulfatom ali glukoronsko kislino.

Stranski učinki
Vsi metabolni učinki so neželeni stranski učinki pri protivnetni in imunosupresivni terapiji z glukokortikoidi (razen pri nadomestni terapiji, kjer so dosežene koncentracije v krvi fiziološke). Stranski učinki se pojavijo po dolgotrajnem zdravljenju z večjimi odmerki glukokortikoidov.

Stranski učinki:
- Slabši odgovor na infekcije in poškodbe. Eksogeni glukokortikoidi zavrejo sposobnost odgovora hipotalamo-hipofizno-adrenalne osi na stres, zaradi česar je življenje bolnika ob neukrepanju (dajanje antimikrobnih zdravil in višje doze steroidov) lahko ogroženo. Ker delujejo zaviralno na celice naravnega in specifičnega imunskega odgovora, kakor tudi na mediatorje obrambnega sistema, nespecifično zavirajo vso obrambo v telesu. Zmanjša se obramba pred infekcijami in maligno transformiranimi celicami. Upočasnjeno je celjenje ran (zaviranje dejavnosti fibroblastov in s tem nižja proizvodnja snovi, pomembnih za celjenje – kolagen); uporabo glukokortikoidov pa povezujejo še z nastankom peptičnega ulkusa (povečajo izločanje HCl).
- Nezmožnost sinteze kortikosteroidov. Ker eksogeni steroidi sodelujejo v negativni povratni zanki, lahko pride do insuficience adrenalke po nenadni ukinitvi terapije. Da dosežemo normalno delovanje te žleze dozo postopoma zmanjšujemo.
- Metabolni učinki:
* Iatrogeni Cushingov sindrom, za katerega je značilno kopičenje maščevja na obrazu (oblika lune), vratu in trebuhu (inzulin zaradi povišane konc. Glc spodbuja tvorbo TAG), tanjšanje kože (zmanjšana sinteza in povečana razgradnja proteinov), pojav strij (tanka koža, več abdominalnega maščevja), šibkost okončin (atrofija mišic zaradi proteolize), slabo celjenje ran (zaviranje delovanja fibroblastov)...
* Osteoporoza. Glukokortikoidi zavrejo osteoblaste, saj inhibirajo vitamin D3, ki sicer omogoča transkripcijo gena za sintezo kolagena. Vpliva še na izražanje genov za kolagenazo. Hkrati posredno (preko nižje konc. Ca) aktivirajo osteoklaste, saj prepričujejo absorbcijo kalcija v črevesu in povečajo njegovo ekskrecijo v ledvicah. Kostna masa se zmanjša, kosti postanejo krhke in lomljive.
* Hiperglikemija (zmanjšan privzem in poraba glukoze), ki lahko vodi do diabetesa (hiperinsulinizem zaradi visoke konc. Glc zmanjša št. insulinskih receptorjev –neodzivnost na inzulin) in debelosti (insulin pospeši tvorbo TAG iz Glc).
* Atrofija mišic (pospešen katabolizem strukturnih proteinov).
* Prenehanje rasti otrok zaradi katabolnega učinka na proteine (proteoliza).
* Pojav depresije in drugih psihičnih motenj (vpliv na dejavnost membrane in citosola živčnih celic).
* Nekroza glave femurja (spremenijo preskrbo kosti s krvjo).
* Katarakta, glaukom
* Mineralokortikoidno delovanje (zaradi zmožnosti vezave na mineralokortikoidne receptorje): retencija Na, vode, povišan arterijski tlak, edemi…

Uporaba glukokortikoidov v kliniki
Uporabljamo vrsto glukokortikoidov: (sicer endogeni) kortizol, prednizolon, prednizon, deksametazon, betametazon… Razlikujejo se po razpolovnem času v plazmi in po sposobnosti mineralokortikoidnega delovanja (retencija Na, vode, sekrecija K).

Uporaba:
- Nadomestna terapija pri odpovedi suprarenalke (Addisonova bolezen).
- Protivnetna in imunosupresivna terapija, kjer mora biti konc. zdravil v krvi bistveno višja od fiziološke. Zdravimo razne preobčutljivostne reakcije (astma, alergije na zdravila, pike žuželk...). Pri astmi izkoriščamo glukokortikoidno zaviranje izločanja histamina iz bazofilcev in povečanje sinteze lipokortina, ki inhibira presnovo arahidonske kisline (fosfolipaza A2), da ne nastanejo snovi, ki kontrahirajo bronhe in povečajo žilno permeabilnost (PG, IL). Pomembni so v terapiji avtoimunih obolenj (revmatoidni artritis, idiopatska trombocitopenična purpura, sistemski lupus eritrematozus...), ker zavrejo imunski odziv v splošnem in s tem tudi avtoimunega. So najpogostejša zdravila za lokalno uporabo v dermatologiji pri zdravljenju vnetij kože, očes, ušes (razni dermatitisi, mikoze, alergijski konjuktivitis, uveitis...). Veliko vlogo imajo pri imunosupresivni terapiji po transplantacijah (nespecifično zavirajo telesno obrambo), kjer skušamo preprečiti zavrnitveno reakcijo prejemnika na presadek, kakor tudi imunski odziv presajenega tkiva (npr. kostni mozeg) na antigene prejemnika.
- Terapija pri neoplazmah (kombiniranje z drugimi imunosupresivnimi zdravili).
- Deksametazonski test uporabljamo za potrditev diagnoze Cushingovega sindroma. Če po apliciranem deksametazonu negativna povratna zanka le-tega na hipotalamus in hipofizo ni učinkovita, po določenem času v plazmi ne izmerimo znižanja koncentracije kortizola (dokaz hipersekrecije ACTH in glukokortikoidov).
Terapijo izvajamo ponavadi vsak drugi dan v jutranjih urah, s čimer omilimo nevarno atrofijo nadledvične žleze. Zdravljenje je le simptomatsko.


Citostatiki

Definicija: Citostatiki so zdravila, ki lahko poškodujejo ali uničijo celice. V ožjem pomenu besede so to zdravila, ki inhibirajo delitev celic in se uporabljajo v zdravljenju malignih obolenj.

Uporaba: Citostatike lahko uporabljamo kot imunosupresivna zdravila - v tem primeru dajemo nizke dnevne doze, s čimer dosežemo stalno zavrtje proliferacije imunskih celic. Druga možnost pa je uporaba v kemoterapiji – uporabljamo visoke doze v razmaku 3-6 tednov. S tem dosežemo, da se med odmerki lahko razvije normalna imunost proti tumorjem, kar pa ni zaželeno pri imunosupresivni terapiji.

Razdelitev: Citostatike razdelimo na:
• Alkilirajoče agense
• Antimetabolite delujejo na S fazo celičnega cikla (na sintezo DNA)
• Citotoksične antibiotike
• Rastlinske derivate delujejo na M fazo celičnega cikla (na mitozo)

Alkilirajoči agensi:
Farmakodinamika: Te snovi imajo alkilno skupino. Tvorijo kovalentno vez z DNA in preprečijo replikacijo in transkripcijo. S tem so toksični za proliferajoče celice, med njimi so tudi limfociti. Večinoma so bifunkcionalni (imajo dve alkilni skupini), zato lahko pride do znotrajverižne ali medverižne povezave. Njihova glavna tarča je N7 gvanina. Pride do izrezovanja gvanina in prekinitve verige. Lahko pa se alkiliran gvanin namesto s citozinom veže s timinom in povzroči substitucijo GC para z AT parom. Največji vpliv ima med replikacijo, ko so nekateri deli nesparjeni.

Zdravila:
1. Nitrogeni mustardi: osnovna formula je R-N-bis (2-kloroetil). V telesu se ciklizira in sprosti kloridni ion. Nastane aktivni karbonijev ion, ki takoj reagira z N7 gvanina. Potem pride do ciklizacije druge alkilne skupine in tvorbe karbonijevega iona, ki reagira z drugim gvaninom in nastane povezava med dvema bazama.
Ciklofosfamid: je najpogosteje uporabljen alkilirajoči agens. Aktivira se v jetrih s citokromom P450. Damo ga lahko peroralno, intravenozno ali intramuskularno. Uničuje proliferajoče limfoidne celice, alkilira pa tudi nekatere mirujoče. V majhnih dozah se uporabljajo tudi za zdravljenje avtoimunske bolezni.
Ostali: estramustin, melfalan, klorambucil
2. Nitrosiuree (lomustin, karmustin): lahko prehajajo skozi krvno-možgansko bariero in se zato uporabljajo za zdravljenje možganskih tumorjev
3. Busulfan: uporabljamo ga pri kronični granulocitni levkemiji
4. Cisplatin: povzroči znotrajverižne povezave v DNA – najpogosteje med N7 in O6 sosednjih gvaninov, kar povzroči razcep vodikovih vezi med gvaninom in citozinom in s tem lokalno denaturacijo DNA. Dajemo ga intravenozno. Uporabljamo ga pri solidnih tumorjih testisov in jajčnikov.

Antimetaboliti:
1. Folatni antagonisti:
Folati so nujni za sintezo purinskih nukleotidov in timidilata. Folati so sestavljeni iz heterobicikličnega pteridina, p-aminobenzojske kisline in glutamata. Dihidrofolatna reduktaza jih reducira v tertrahidrofolat (FH4). Tetrahidrofolat je kofaktor pri prenosu 1C atoma, kar je pomembno pri metilaciji uracila v 2-deoksiuridilatu v timidilat (dUMP→dTMP). Pri tem se FH4 spremeni nazaj v FH2.
Metotreksat: Metotreksat ima večjo afiniteto za dihidrofolatno reduktazo kot FH2 in tako inhibira encim. Zaloge FH4 se zmanjšajo → sinteza DNA je motena. Ponavadi ga dajemo oralno, lahko pa tudi intramuskularno, intravenozno ali intratekalno. Preko krvno-možganske bariere prehaja z istim transportnim sistemom kot folat. V celici se metabolizira v poliglutamatne derivate in tak ostane več mesecev. Lahko se razvije odpornost.
2. Pirimidinski analogi:
Fluorouracil: v celici se pretvori v fluorodeoksiuridin monofosfat (FdUMP). Ta reagira z timidilatno sintetazo, vendar se ne more pretvoriti v timidilat (dTMP), ker je v FdUMP na mestu C5, kjer poteče metilacija, namesto vodika fluor. Posledica je inhibicija sinteze DNA, sinteza RNA pa je nemotena.
Citarabin: je analog deoksicitidina. V tarčni celici se fosforilira in nastane trifosfat. Njegov glavni citotoksični učinek je inhibicija DNA polimeraze (namesto riboze je vezana arabinoza in zato je inhibirano dodajanje novih nukleotidov)
3. Purinski analogi:
Flutarabin: tudi ta se v celici fosforilira v trifosfat in inhibira DNA sintezo podobno kot citarabin.
Pentastatin: inhibira adenozin deaminazo in prepreči deaminacijo adenozina v inozin.
Azatioprin: Farmakokinetika: Dobro se absorbira iz GITa in se najprej metabolizira v merkaptopurin. Ksantinska oksidaza ga razgradi v obliko, ki se lahko izloči preko ledvic. V primeru, da bolnik prejema alopurinol (inhibitor ksantinske oksidaze – uporablja se za zdravljenje protina), se podaljša čas preden se izloči in zato lahko deluje toksično. Farmakodinamika: Prepreči sintezo nukleinskih kislin v proliferajočih celicah in tako uniči stimulirane limfocite. Manjši vpliv ima tudi na izdelovanje protiteles v plazmatkah preko transkripcije. Zaradi tega sta blokirani tako celična kot tudi humoralna imunost. Uporaba: Uporablja se za preprečitev zavrnitvenih reakcij pri transplantacijah, akutnem glomerulonefritisu, sistemskem lupusu eritematozusu, revmatoidnem artritisu, kronovi bolezni in multipli sklerozi.
Mikofenolat mofetil:
- polsintetični derivat mikofenolične kisline glivičnega izvora
- v telesu se pretvori v mikofenolično kislino, ki ovira proliferacijo limfocitov B in T ter zmanjša tvorbo citotoksičnih limfocitov T
Mehanizem delovanja: inhibira encim inozin monofosfat dehidrogenazo, potreben za de novo sintezo purinov in tako selektivno inhibira sintezo DNA v limfocitih.
Farmakokinetika: zdravilo se daje peroralno in se dobro absorbira. Mikofenolična kislina se po enterohepatični pretvorbi izloči z ledvicami kot neaktivni glukuronid.

Citotoksični antibiotiki:
V glavnem delujejo direktno na DNA
1. Antraciklini
Doksorubicin: veže se na DNA in inhibira DNA in RNA sintezo. Deluje preko topoizomeraze II in prepreči odvijanje DNA heliksa. Daje se ga intravenozno.
Med antracikline sodijo še epirubicin, mitozantrol, daktinomicin (ta preprečuje transkripcijo, ker inhibira DNA polimerazo), bleomicin (povzroči fragmentacijo DNA, ker veže železov ion, ki s kisikom tvori proste radikale), mitomicin (deluje kot bifunkcionalni alkilirajoči agens)

Rastlinski derivati:
1. Vinca alkaloid: Sem sodijo vinkristin, vinblastin in videzin. Vežejo se na tubulin in preprečijo njihovo polimerizacijo v mikrotubule. Delitveno vreteno ne more nastati, zato se mitoza ustavi v metafazi. Inhibirajo tudi ostale celične funkcije, kjer sodelujejo mikrotubuli (fagocitoza, kemotaksa, aksonski transport). So relativno netoksični.
2. Etopozid: inhibira mitohondrijsko funkcijo, nukleozidni transport in topoizomerazo II
3. Taksani: stabilizirajo mikrotubule v polimeriziranem stanju
4. Kampotekini: inhibirajo topoizomerazo I



Stranski učinki citostatikov: zaradi nespecifičnega delovanja na vse celice, ki se hitro delijo:

Organ oz. tkivo Nezaželjen učinek
Kostni mozeg Delujejo na limfoidne celice ter celice eritrocitne in trombocitne vrste. Pokaže se kot levkopenija, anemija in trombocitopenija (krvavitve)
Epiteliji (koža, GIT) • Poškodba epitelijskih celic , pride do malabsorpcije, diareje, slabosti in bruhanja
• Uničenje normalne črevesne flore → razmnoževanje C. difficile → diareja
Jetra Večina citostatikov se presnavlja v jetrih (Cyp 450) in so zato potencialno hepatotoksični
Ledvice Lahko pride do precipitacije zdravila oz. njegovega metabolita v renalnih tubulih → pride do lokalne okvare in s tem motnje v funkciji ledvic
Živčevje Nevropatije
Srce Lahko pride do okvare srče mišice in motenj srčnega ritma
Spolni organi Ker se poškodujejo spolne celice, pride do sterilnosti
Ostalo Alopecija (izpadanje las), počasnejša rast otrok, spremembe pigmentacije


Ostala imunosupresivna zdravila

1. Zdravila, ki se vežejo na imunofilin
2. Imunoglobulini
3. Interferoni
4. Zdravila, ki se vežejo na TNF-
5. Opioidi
6. Nekateri drugi imunosupresivi, katerih uporaba je še v povojih (talidomin, glatiramer, 15-deoksispergualin)

1. Zdravila, ki se vežejo na imunofiline (inhibirajo tvorbo IL- 2);
Imunofilini so znotrajcelični proteini, ki delujejo kot receptorji za nekatere imunosupresorje kot so ciklosporin, takrolimus in sirolimus.

CIKLOSPORIN
- peptid, ki ga sestavlja enajst aminokislin; je glivičnega izvora
- v klinično prakso uveden leta 1984, od takrat eno najbolj uporabljenih imunosupresivnih zdravil; pred uporabo ciklosporina se je uporabljala zlasti kombinacija azatioprina in prednizona
- eno najbolj učinkovitih imunosupresivnih zdravil, vendar ne zavira akutnih vnetnih reakcij
- uporaba predvsem za preprečevanje zavrnitvenih reakcij pri transplantacijah organov (z izjemo ledvic zaradi nefrotoksičnosti).

 Pri transkripciji IL-2 pride do interakcije med celičnim receptorjem limfocitov Th pomagalk in antigenom, kar povzroči zvišanje znotrajcelične koncentracije kalcija in aktivacijo citoplazemske fosfataze kalcineurina. Kalcineurin aktivira vrsto transkripcijskih faktorjev in prepisovanje gena za interlevkin IL-2.
Mehanizem delovanja ciklosporina:
- inhibicija tvorbe IL-2 preko vpliva na njegovo transkripcijo. Ciklosporin povezan s ciklofilinom (citosolni protein iz družine imunofilinov) se veže na kalcineurin in ga inaktivira
- onemogoča sproščanje IL-2 in izražanje receptorjev zanj, tako je zavrta klonska proliferacija limfocitov T
- zavira pretvorbo CD 8+ prekurzorskih celic T v citotoksične
- slabi odzivnost limfocitov B, ki so odvisni od delovanja celic T
- inhibira celično posredovano imunost
Farmakokinetika:
- aplikacija peroralno ali intravensko
- razpolovni čas v plazmi je 24 ur
- metabolizirajo ga jetra, metabolite izločajo v žolč
- v tkivih so dosežene tudi do 4 krat višje koncentracije kot v plazmi
Stranski učinki: nefrotoksičnost (izberemo čim manjšo dozo s katero še lahko dosežemo učinek).

TAKROLIMUS (FK 506)
Ima podoben mehanizem delovanja kot ciklosporin, le da se v celici veže na nek drug imunofilin. Preko inhibicije kalcineurina inhibira transkripcijo IL-2.
Farmakokinetika:
- apliciramo ga peroralno ali v obliki intravenske infuzije
- razpolovni čas 24 ur
- 99 se ga razgradi v jetrih
- učinkovit že pri nižjih koncentracijah kot ciklosporin
Stranski učinki so blažji kot pri ciklosporinu.



SIROLIMUS (RAPAMICIN)
- makrolidni lakton
- izdelujejo ga aktinomicete Streptomyces hygroscopicus
- inhibitor tvorbe IL-2, vendar se mehanizem delovanja nekoliko razlikuje od mehanizma ciklosporina in takrolimusa (ne deluje preko inhibicije kalcineurina).
Stranski učinki: hiperholesterolemija in hipertrigliceridemija, povišanje krvnega tlaka, trombocitopenija, nagnjenost k infekcijam; ni dokazane nefrotoksičnosti, zato se uporablja namesto ciklosporina pri transplantacijah ledvic.

2. Imunoglobulini
- protitelesa proti humanim limfocitom ali njihovim površinskim proteinom  imunosupresivno delovanje
- pridobivanje imunizacija konjev in zajcev, hibridizacijska tehnologija na miših
- poliklonska, monoklonska protitelesa

Poliklonska protitelesa se vežejo na limfocite nespecifično. Z imunizacijo konjev s humanimi limfociti ali fetalnim timusnim tkivom dobimo antilimfocitne in antitimusne imunoglobuline. Ta protitelesa reagirajo s številnimi površinskimi proteini, ki sodelujejo v signalnem prenosu limfocitov T, vendar ne ločujejo limfocitov s koristnimi in neželenimi učinki.
Mehanizem delovanja: prepoznajo in vežejo se na protein na limfocitni površini, tako razgalijo svoje vezavno mesto za komplement na Fc mestu, kar aktivira komplementni sistem in povzroči lizo limfocita.
Stranski učinki: tvorijo se lahko protitelesa proti tujim imunoglobulinom, nastopijo anafilaktične reakcije in odlaganje imunskih kompleksov v ledvičnih telescih.
Monoklonska protitelesa, usmerjena proti površinskim komponentam limfocitov T, so specifična.
Mehanizem delovanja: vežejo se na komplekse proteina CD3 z antigenskim receptorjem, na CD4 koreceptor ali IL-2 receptor.

3. Interferoni:
- celične beljakovine
- nespecifični dejavniki imunskega odziva
- virusne infekcije nastanek interferona alfa in beta, levkociti interferon alfa, fibroblasti in epitelne celice interferon beta, aktivirani limfociti T interferon gama
- učinkoviti pri zdravljenju raka
Imunski učinki interferonov:
- ovirajo sintezo virusnih beljakovin
- vpliv na sintezo protiteles
- spodbujajo delovanje fagocitov, citotoksičnih limfocitov T in naravnih celic ubijalk
- sprožijo izdelovanje citokinov
- povečajo izražanje receptorjev (FcR) in antigenov PHK na površini celic

4. TNF- vezavna zdravila se vežejo na TNF-, ki prepreči tvorbo IL-1 in IL-6 in zavre adhezijo molekul, vključenih v aktivacijo limfocitov. Primer: infliksimab in etanercept.

5. Opioidi ob dolgotrajni uporabi zavrejo imunski sistem in povzročijo dovzetnost za infekcije. Njihov mehanizem delovanja v vlogi imunosupresorjev ni znan.




ZAKLJUČEK:


Imunosupresivna zdravila se uporabljajo za zaviranje reakcij imunskega odziva pri transplantacijah organov in pri avtoimunih boleznih. Pri zdravljenju največkrat uporabljamo terapijo z več zdravili hkrati, pri čemer vsako deluje na drugo tarčno molekulo. Uporabimo čim nižje doze posameznih substanc, ki so še učinkovite in s tem zmanjšamo toksičnost za organizem. Medtem ko s sinergističnim delovanjem več substanc hkrati lahko dosežemo maksimalen imunosupresiven učinek. Uporabljamo predvsem kombinacije naslednjih skupin zdravil:
 Glukokortikoide (prednizon)
 Zdravila, ki se vežejo na imunofilin (ciklosporin, sirolimus, takrolimus)
 Antimetabolite oz. antiproliferativna sredstva (azatioprin)

V kombinaciji z naštetimi imunosupresivnimi zdravili ima pomembno vlogo tudi terapija z monoklonskimi in poliklonskimi protitelesi proti reaktivnim limfocitom T. Na ta način lahko delujemo selektivno na tarčne celice specifičnega imunskega odziva, kar omogoča bolj specifično zdravljenje.

Terapije z imunosupresivi so doživljenjske in nespecifično zavirajo imunski sistem, zato so ti pacienti izpostavljeni visokemu tveganju za infekcije in rakava obolenja.




Literatura:

• Katzung B. G., Basic and Clinical Pharmacology. Appleton & Lange, Stanford, Conneticut, 1998.
• Rang H. P., Dale M. M., Ritter J. M., Pharmacology. Fourth Edition, Churchill, Livingstone, Edinburgh, 1999.
• Ana Benedičič P. Stranski učinki kortikosteroidov za lokalno uporabo na koži in priporočila za varno uporabo. Med. Razgl. Ljubljana, 2001.
• Lülmann H., Ziegler A., Mohr C., Bieger D., Color atlas of pharmacology, 2000.
• Goodman & Gilman, The Pharmacological basis of therapeutics. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2001.
• Gubina M., Ihan A., Medicinska bakteriologija z imunologijo in mikologijo. Med.Razgl. Ljubljana, 2002.
• Kumar V., Cotran R.S., Robbins S. L., Basic Pathology. Sixth edition, 1997.
• Koren S., Županc T.A., Drinovec B. et al, Splošna medicinska virologija. Med. Razgl. Ljubljana, 1998.