Julho 2000
A pouco mais de um ano atrás os investigadores começaram a descrever algo que soava mais a ficção científica do que a ciência. Descobriu-se que um mecanismo sinistro de sondagem nas células humanas sugava de facto a classe revolucionária dos medicamentos anti-HIV, os inibidores de protease, das próprias células onde estavam a fazer tanto bem. Desde os dias do superfit multi-nucleosídeo resistente ao HIV que a ordem terapêutica não parecia tão complicada. Uma “bomba de protease” celular? Como poderia isto ser? E poderia tal fenómeno explicar o frequente fracasso destes regimes medicamentosos? Se o efeito se revelasse significativo, haveria alguma forma de inverter o processo?
Agora estamos a mergulhar em biologia celular escolar séria, pelo que a conversa científica se torna rapidamente espessa. Yvette fez o seu melhor para a fazer descer à terra. O seu relatório completo, completo com uma avalanche de referências, está disponível aqui. Mas por agora, respire fundo e faça um slog on.
O que é P-Glycoprotein?
P-glycoprotein (P-gp) é uma proteína de membrana plasmática que actua como um mecanismo de transporte de drogas localizado, exportando activamente drogas para fora da célula. Os efeitos do P-gp na distribuição, metabolismo e excreção de drogas – incluindo inibidores de protease – no organismo são grandes. A actividade do P-gp, por exemplo, diminui a concentração intracelular dos fármacos cancerígenos, permitindo o desenvolvimento de resistência aos mesmos. O mesmo pode ser verdade para os inibidores de protease.
Qual é a função do P-gp?
A função fisiológica normal do P-gp na ausência de terapêutica ou toxinas não é clara. Estudos de ratos knock-out MDR-1 (ratos criados no laboratório especificamente para a ausência do gene MDR-1 e, portanto, sem actividade de P-gp) mostram que têm viabilidade normal, fertilidade e uma gama de parâmetros bioquímicos e imunológicos. Previsivelmente, têm cinética retardada e eliminação da vinblastina, e acumulam níveis elevados de certos medicamentos (vinblastina, ivermectina, ciclosporina A, dexametasona e digoxina) nos seus cérebros. Os ratos também demonstraram aumentos acentuados nos níveis destes medicamentos nos testes, ovários e glândulas supra-renais, em comparação com os ratos do tipo selvagem. Tem sido relatado que alguns ratos MDR-1a knock-out desenvolvem uma inflamação intestinal grave e espontânea semelhante à doença inflamatória intestinal humana; contudo, isto não foi observado por outros investigadores.
Mecanismo de Acção
A maioria dos dados publicados sugere que o P-gp actua como uma bomba transmembrana que remove drogas da membrana celular e do citoplasma. Foi ainda proposto que o P-gp actua como um aspirador hidrofóbico ou “flippase”, transportando drogas do folheto interno do bocal lipídico da membrana plasmática para o folheto externo ou para o meio externo.
P>Substratos e Inibidores de P-gp
Têm havido várias tentativas de classificar os compostos com base no seu efeito ou interacção com o P-gp. Diversos produtos químicos, incluindo drogas anticancerígenas, foram categorizados com base no seu efeito na actividade ATPase do P-gp humano. Os compostos da classe I em baixas concentrações estimulam a actividade da ATPase e em altas concentrações inibem-na. As análises cinéticas mostram que têm alta afinidade para o sítio activo e baixa afinidade para o sítio inibidor. Incluem vinblastina, verapamil e taxol. Os compostos de classe II estimulam a actividade da ATPase de uma forma dose-dependente sem qualquer inibição e interagem apenas com o sítio activo. Incluem bisantreno, valinomicina e diltiazem. Compostos de classe III, que se ligam ao sítio inibidor com alta afinidade, inibem tanto a actividade da ATPase basal como a estimulada por verapamil. Incluem ciclosporina A, rapamicina e gramicidina D. Alguns estudos apoiam um modelo de P-gp em que existe uma região ou múltiplas regiões de interacção em vez de um ou dois sítios simples de ligação. As moléculas que interagem com o P-gp podem ser classificadas como “substrato” ou “antagonista”. Foi também demonstrado que um possível mecanismo de acção para a resistência mediada por P-gp aos agentes quimioterápicos é através da rearranjo genético.
p>P-gp e HIV
Todos os inibidores da protease do HIV actualmente em uso são transportados por P-gp, com afinidades na ordem ritonavir>nelfinavir>indinavir>saquinavir. Em MDR-1a knock-out mice, os níveis plasmáticos de indinavir, saquinavir e nelfinavir eram 2-5 vezes superiores em comparação com os ratos de controlo. Isto sugere fortemente que o transporte de P-gp a nível intestinal e/ou hepático limita a biodisponibilidade sistémica destes medicamentos. O efeito do P-gp na limitação da biodisponibilidade oral e distribuição tecidual dos inibidores de protease tem implicações óbvias para a eficácia dos regimes que contêm inibidores de protease. A fraca penetração dos inibidores de protease no cérebro, testículos e outros “locais de santuário” pode resultar numa terapia mono ou dupla anti-retroviral compartimentada de facto com replicação contínua do VIH e desenvolvimento de resistência.
Bloqueio do P-gp pode ser útil para facilitar uma maior absorção intestinal, biodisponibilidade e penetração dos inibidores de protease em locais de santuário do VIH, bem como a redução da excreção. Pode também simplificar os regimes que contêm inibidores de protease, reduzindo as doses orais de inibidores de protease e a frequência com que estes são tomados. Níveis mais elevados de inibidores de protease nestes locais podem resultar numa maior supressão da replicação viral nestes locais, mas também podem resultar em efeitos adversos indesejados. Estes efeitos podem não estar limitados aos inibidores de protease, mas podem estender-se a outros medicamentos co-administrados. Por exemplo, o agente antidiarreico loperamida é um opiáceo que actua de forma periférica e penetra mal no cérebro. Contudo, em ratos MDR-1a knock-out, a loperamida exibe fortes efeitos do sistema nervoso central (SNC) semelhantes aos da morfina.
p>Transporte de inibidores de protease do HIV pode ser inibido por inibidores de P-gp como a ciclosporina A, verapamil, e PSC833. Ritonavir, saquinavir, nelfinavir e indinavir também têm demonstrado inibir o transporte de alguns dos substratos conhecidos de P-gp. Mas, com excepção de ritonavir e possivelmente saquinavir, os efeitos inibidores do P-gp dos inibidores da protease são mais fracos do que os dos inibidores estabelecidos como o verapamil ou a ciclosporina A.
O sistema de transporte do P-gp tem claramente grandes implicações para a infecção pelo VIH e o seu tratamento. Ainda há muito para ser compreendido. Os efeitos da expressão do P-gp, ou alterações da expressão do P-gp, nos sistemas imunitários dos indivíduos infectados com o VIH precisam de ser estudados e avaliados na sua totalidade. O impacto da expressão de P-gp e a sua inibição na terapia com inibidores de protease precisa de ser avaliado.
Medicamentos utilizados habitualmente e que se sabe serem exportados de células humanas pela glicoproteína P:
Fármacos para cancro
- Actinomicina…D
- Daunorubicin
- Doxorubicin
- Paclitaxel
- Teniposide
- Vinblastina
- Vincristina
Drogas HIV (PIs)
- Amprenavir
- Indinavir
- Nelfinavir
- Ritonavir
- Saquinavir
Outros medicamentos afectados
- Colchicina
- Domperidone
- Etoposide
- Loperamide
- Ondansetron
- Rifampicin
- Rhodamine-123
Drogas Cardíacas
- Digoxina
- Quinidina
Imunossupressores
- Cyclosporin-A
- FK506
Agenteseroidais
- li>Dexametasona