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Inhibidor de PDE3

Milrinona , uno de los primeros inhibidores de la PDE3 utilizados clínicamente

Un inhibidor de la PDE3 es un fármaco que inhibe la acción de la enzima fosfodiesterasa PDE3 . Se utilizan para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca aguda y el shock cardiogénico .

Usos médicos

Cardíaco

La amrinona , la milrinona y la enoximona se utilizan clínicamente para el tratamiento a corto plazo de la insuficiencia cardíaca en presencia de shock cardiogénico. [1]

Los inhibidores de la PDE3 están indicados como inotrópicos para la terapia de la insuficiencia cardíaca aguda cuando las catecolaminas son ineficaces. [2] Estudios bien controlados han demostrado que estos fármacos generalmente aumentan la mortalidad , [3] cuando se utilizan para la terapia de la insuficiencia cardíaca aguda, por lo que deben aplicarse bajo estrecha observación. [1]

Enfermedad arterial periférica

El cilostazol se utiliza para el tratamiento de la claudicación intermitente . Este fármaco tiene un efecto inotrópico positivo mucho más débil que los fármacos utilizados para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca aguda y carece de efectos cardíacos adversos significativos. [4]

Contraindicaciones

Cardíaco

Las contraindicaciones son miocardiopatía obstructiva grave , hipovolemia , taquicardia y aneurisma ventricular . Está prohibida la lactancia materna durante el tratamiento. [1]

Efectos adversos

Cardíaco

Los efectos adversos más importantes cuando se utiliza para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca aguda son arritmia , trombocitopenia y aumento de los niveles de transaminasas . [1] [2]

Tipos

Los inhibidores de PDE3 aprobados incluyen los siguientes:

Mecanismo de acción

Los inhibidores de la PDE3 son un tipo de inhibidores de la fosfodiesterasa . La inhibición de la isoenzima 3 de la PDE conduce a un aumento de las concentraciones intracelulares del segundo mensajero , el monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). El AMPc media la fosforilación de las proteínas quinasas , que a su vez activan los canales de calcio cardíacos . Un mayor influjo de calcio desde el retículo sarcoplásmico (SR) durante la fase 2 (la fase de meseta) del potencial de acción cardíaco conduce a un efecto inotrópico positivo de los inhibidores de la PDE3: aumentan la fuerza de la contracción cardíaca. El aumento del reflujo de calcio en el SR después de la fase de meseta es responsable de su efecto lusitrópico positivo : aumentan la velocidad de relajación. Además, los inhibidores de la PDE3 actúan como vasodilatadores . [1] [2]

Propiedades químicas

Inhibidores de la PDE3 de primera generación

El reconocimiento de que el conocimiento sobre la PDE podría utilizarse para desarrollar fármacos inhibidores de la PDE condujo a una amplia investigación. La mayoría de los estudios utilizaron análogos de los sustratos de nucleótidos o derivados de inhibidores de productos naturales como la xantina (p. ej., teofilina ) y la papaverina . [6] [7]

El sitio activo de la PDE3 puede considerarse como un resumen de las ideas sobre la topografía del receptor resultantes de los inhibidores de primera generación. El modelo de la versión de Wells et al. , citado en Erhardt y Chou (1991), incluye lo siguiente:

  1. Un área de unión de fosfato
  2. Un área lipofílica que acomoda el lado no polar de la fracción ribosa.
  3. Un sitio de unión de pirimidina
  4. Una porción del sitio de unión de imidazol del sitio de unión de pirimidina
  5. Un sitio estéricamente impedido
  6. Un área con tolerancia masiva [6]

Inhibidores de la PDE3 de segunda generación

Desde que se reconoció que los inhibidores selectivos de la PDE3 son fármacos cardiotónicos , ha habido un gran interés en el desarrollo de nuevos fármacos en esta categoría. Durante la investigación relacionada se ha sintetizado una gran cantidad de compuestos heterocíclicos. Estos compuestos constituyen una segunda generación de inhibidores de la PDE. Aunque se han dirigido principalmente a la PDE3, presentan una relación significativa entre estructura y actividad para las PDE en general. [6]

Patrón de H ( heterociclo ) – P ( fenilo ) – I ( imidazol ) de CI-930

Se ha considerado que un patrón de "heterociclo-fenil-imidazol" (HPI) es necesario para la actividad inotrópica positiva en el músculo cardíaco y muchos inhibidores de segunda generación se ajustan a este patrón. [6]

La región del heterociclo : dentro de cada heterociclo hay un dipolo y un protón ácido adyacente (una función amida). Se cree que estos átomos imitan el centro electrofílico en el grupo fosfato en el AMPc y se confirma que son el sitio primario de unión. El heterociclo es un inhibidor análogo del estado de transición de la PDE. Los grupos alquilo , limitados a metilo o etilo , en el anillo heterocíclico generalmente mejoran la potencia, con excepciones ocasionales. [6] [7]

La región fenil : Parece que es necesario que exista un centro rico en electrones, como el fenilo . Los efectos beneficiosos de los grupos alquilo pequeños en el heterociclo podrían ser el de torcer el anillo central para que no se encuentre en una coplanaridad exacta con el anillo heterocíclico. Existe una torsión similar en el AMPc y existe un acuerdo general en que los inhibidores de PDE3 de alta afinidad deberían adoptar una conformación planar energéticamente favorecida que imite la conformación anti del AMPc. [6] [7]

La región imidazol : Se han colocado varios sustituyentes en la posición para del anillo central de fenilo. Son fracciones ricas en electrones y aparentemente no se puede tolerar una fracción con carga positiva en esta región del receptor de PDE. Existe un acuerdo general sobre esta potencia inhibidora: lactama ≥ alquil-CONH- ≥ imidazoilo = piridina en lugar del fenilo central con su nitrógeno en la posición 4 análoga ≥ alquil-S- > éter simple > haluro = amina > imidazolio (que es totalmente inactivo). [6]

La identificación de características comunes a los inhibidores más selectivos ha dado lugar a un "modelo de cinco puntos" con:

  1. Presencia de un dipolo fuerte ( fracción carbonilo ) en un extremo de la molécula.
  2. Un protón ácido adyacente.
  3. Un sustituyente alquilo de tamaño pequeño en el anillo heterocíclico.
  4. Una topografía general relativamente plana.
  5. Un centro rico en electrones y/o un sitio aceptor de enlaces de hidrógeno opuesto al dipolo. [7]

Ejemplos de inhibidores selectivos de PDE3

CI-930, el compuesto original del meribendan

La teofilina es un agente no selectivo, mientras que el meribendan es un inhibidor altamente selectivo. [7]

Además, el meribendan tiene un mayor nivel de selectividad en comparación con el compuesto original CI-930 porque, además del nitrógeno básico adyacente a la fracción de lactama, posee otro nitrógeno básico (anillo de benzimidazol), opuesto al sitio de unión primario. [7]

Investigación

El RPL-554 es un análogo de la trequinsina y, al igual que la trequinsina, es un inhibidor dual de las enzimas fosfodiesterasas PDE-3 y PDE-4. [8] En octubre de 2015, el RPL-554 inhalado administrado a través de un nebulizador estaba en desarrollo para la EPOC y se había estudiado en el asma. [9]

Referencias

  1. ^ abcdeMutschler, Ernst; Schäfer-Korting, Monika (1997). Arzneimittelwirkungen (en alemán). Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft. págs. 454–455, 496.
  2. ^ abc Adelante; Henschler; Rummel (2002). Allgemeine und spezielle Pharmakologie und Toxikologie (en alemán). Munich. pag. 457.{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  3. ^ "Aprobación del cilostazol". FDA. 25 de septiembre de 2006. Archivado desde el original el 27 de abril de 2007.
  4. ^ Yan, Chen. "Regulación de la fosfodiesterasa 3 y del represor temprano de AMPc inducible en el corazón". Circulation Research . Consultado el 23 de enero de 2016 .
  5. ^ Mizuno, Masashi; Yamano, Shigeki; Chimura, Shûichi; Hirakawa, Atsushi; Takusagawa, Yoshimi; Sawada, Tamotsu; Maetani, Shigeki; Takahashi, Arane; Mizuno, Takeshi; Harada, Kayoko; Shinoda, Asako (20 de enero de 2017). "Eficacia del pimobendán sobre la supervivencia y la recurrencia del edema pulmonar en la insuficiencia cardíaca congestiva canina". La Revista de Ciencias Médicas Veterinarias . 79 (1): 29–34. doi :10.1292/jvms.16-0069. PMC 5289233 . PMID  27644192. 
  6. ^ abcdefg Erhardt, Paul W.; Chou, Yuo-Ling (enero de 1991). "Un modelo topográfico para el sitio activo de c-AMP fosfodiesterasa III". Ciencias de la vida . 49 (8): 553–568. doi :10.1016/0024-3205(91)90254-9. PMID  1650876.
  7. ^ abcdef Fossa, Paola; Boggia, Raffaella; Mosti, Luisa (1998). "Hacia la identificación del sitio catalítico de la fosfodiesterasa inhibida por cGMP cardíaco". Journal of Computer-Aided Molecular Design . 12 (4): 361–372. Bibcode :1998JCAMD..12..361F. doi :10.1023/a:1007928412086. PMID  9777494. S2CID  34807211.
  8. ^ Boswell-Smith, Victoria; Spina, Domenico; Oxford, Alec W.; Comer, Mike B.; Seeds, Esther A.; Page, Clive P. (agosto de 2006). "La farmacología de dos nuevos inhibidores de la fosfodiesterasa 3/4 de acción prolongada, RPL554 [9,10-dimetoxi-2(2,4,6-trimetilfenilimino)-3-(n-carbamoil-2-aminoetil)-3,4,6,7-tetrahidro-2H-pirimido[6,1-a]isoquinolin-4-ona] y RPL565 [6,7-dihidro-2-(2,6-diisopropilfenoxi)-9,10-dimetoxi-4H-pirimido[6,1-a]isoquinolin-4-ona]". The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics . 318 (2): 840–848. doi :10.1124/jpet.105.099192. PMID  16682455. S2CID  15490792.
  9. ^ Taylor, Nick Paul (1 de octubre de 2015). "Verona se centra en la fase IIb después de que un fármaco para la EPOC se sometiera a un ensayo preliminar". FierceBiotech . Archivado desde el original el 7 de marzo de 2016. Consultado el 2 de marzo de 2016 .