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Mecanismo de resistência aos antimaláricos

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Thiago Sartorato

on 23 August 2013

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Transcript of Mecanismo de resistência aos antimaláricos

Lucas Justo 7189021
Marcela Wada 7188927
Natasha Piola 7189334
Thiago Sartorato 7189362

Mecanismos de Resistência aos Antimaláricos
Introdução
Cloroquina
Artemisinina
Casos Clínicos
Novos Fármacos
Conclusão
Referências Bibliográficas
É uma doença causada pelo parasita Plasmodium sp, sendo transmitida pela fêmea do mosquito Anopheles sp. As espécies causadoras dessa enfermidade são:
Plasmodium vivax;
Plasmodium falciparum;
Plasmodium ovale;
Plasmodium malarie e
Plasmodium knowlesi.
Em 1988, a OMS constatou que o número de infecções havia atingido o
nível original
, logo parasita adquiriu
resistência
aos antimaláricos tradicionais, tornando-os ineficazes
Caso 1
O surgimentos de espécies de parasitas resistentes à antimaláricos ocasiona num comprometimento dos esforços de controle desta doença e deve ser contido com a busca utilização de
tratamentos alternativos.
Com isso, uma alternativa é o aprofundamento nos estudos dos padrões de resistência regionais de drogas, juntamente com a compreensão dos
mecanismos de ação das drogas
usadas atualmente, verificação da
resistência cruzada
entre as drogas e a elucidação de marcadores genéticos para a vigilância da resistência.
Do mesmo modo, o ideal seria a busca por um
tratamento individualizado,
porém sabe-se que essa medida não é viável, principalmente devido à fatores econômicos dos países que sofrem com essa doença.
Primaquina
Efetiva contra as formas exoeritrocitárias - fases hepáticas.
É a espécie mais prevalente, que ocasiona em 90% dos casos de morte por malária.
Em 1955, foi instituído o "Programa de Erradicação Global da Malária", porém este objetivo nunca foi obtido.
Quais as principais dificuldades?
Guerras;
Movimentos maciços de populações;
Dificuldade na obtenção de financiamento de alguns países;
Falta de participação da comunidade;
Desenvolvimento de Resistência Aos Antimaláricos.
Ciclo de transmissão
Quais os possíveis causadores?
1. A taxa de mutação do parasita
2. A carga parasitária global
3. A seleção de fármacos;
4. A adesão ao tratamento.
Influencia diretamente no desenvolvimento de resistência;
Pode causar um acúmulo de mutações deletérias;
P.falciparum possui a taxa de mutação em 1/10000.0000.000 no gene pfdhfr
Parasitemias elevadas (infecções por Plasmodium falciparum com 10 a 10 parasitas dentro de um indivíduo) pode levar ao desenvolvimento mais rápido de mutações deletérias e aumentar a seleção de mutações resistentes.
10
12
O surgimento de parasitas resistentes a fármacos pode também ser acelerado por uma forte pressão de seleção do fármaco, o que diminui a prevalência de espécies sensíveis.
Exposição inadequado de medicamentos:
Dosagem inadequada;
Infecções adquiridas durante a fase de eliminação da droga de um tratamento prévio


Concentrações sub-ótimas de drogas


Maior probabilidade de
surgimento de resistência
A resistência à Cloroquina está presente em quase todas as regiões endêmicas da Malária causada pelo P.falciparum.;
É um agente esquizonticida eficaz contra as formas eritrocíticas.
Por muitos anos foi utilizado como principal fármaco no tratamento da malária, por sua eficácia e segurança até mesmo durante a gravidez.
O que desencadeou a resistência em Plasmodium falciparum?
É um Antimálárico com T1/2 elevado (60 dias)


Efeito quimioprofilático durante a eliminação do fármaco;


O parasita fica exposto a doses subterapêuticas


Seleção de Parasitas Resistentes
Há resistência contra o Plasmodium vivax?
Atualmente a Cloroquina continua sendo a primeira linha e tratamento contra P. vivax, mas estudos demonstram o desenvolvimento de resistência, com polimorfismos de vários nucleotídeos, diferentemente do P.falciparum.
PvMDR1 tem ação similar a PfMDR1.
PvCRT não possui a mesma ação que PfCRT
O que torna os parasitas resistentes?
Polimorfismos na proteína de transporte
PfCRT


introduz substâncias no vacúolo digestivo, dificultando a entrada da cloroquina.
Alterações na proteína transportadora
PfMDR1



aumento da concentração da cloroquina no vacúolo digestivo do parasita por transporte ativo.
Proteína
PfMRP


auxilia no efluxo do fármaco.
Lumefantrina (benflumetol)
Atavaquona
Piperaquina
Bis-4-aminoquinolina piperaquina

Meia-vida:
5 semanas

Similaridade estrutural com a cloroquina = mecanismos de ação parecidos

Mecanismo de ação não é totalmente conhecido
, mas há indícios de que ocorre um
acúmulo do fármaco no vacúolo digestivo do parasita
, sendo um
potente inibidor da polimerização do heme
.
Década de 70:
Intensa
monoterapia
na China

Cepas de P. falciparum resistentes


Declínio de seu uso.

Atualmente
, é utilizada como fármaco associado em
terapia de combinação
baseada em
artemisinina
.
Mutações no PfCRT
(P. falciparum chloroquine resistance transporter): modulação na
suscetibilidade à piperaquina
(modesta).
Meia-vida: 3 a 5 dias

Refeição com alto teor de gorduras para
aumentar a biodisponibilidade oral

África e Ásia:
Polimorfismos no PfMDR1
(P. falciparum multidrug resistance transporter 1) e amplificação do gene codificador (pfmdr1)



suscetibilidade reduzida
Parasitas com a cópia de tipo selvagem de pfcrt mostram
susceptibilidade reduzida
a lumefantrina
Correlação inversa
entre as suscetibilidades à
lumefantrina
e à
cloroquina


Terapia de combinação
Análogo estrutural do ubiquinol (importante coenzima na cadeia transportadora de elétrons – mitocôndria)

Meia-vida: 2 a 3 dias

Alvo específico:
Complexo bc1 do citocromo,
localizado no interior da membrana mitocondrial


inibição da cadeia respiratória
Nos estágios sanguíneos do P. falciparum a cadeia respiratória é essencial para a regeneração da ubiquinona, envolvida na biossíntese de pirimidina


Atualmente:
Combinação com proguanil
(Malarone) – principalmente profilaxia para turistas (alto custo e fácil decorrência de resistência, conferida por
polimorfismos
de um único nucleotídeo no gene do
citocromo b
).
Drogas antifolato

- Sulfadoxina e dapsona: Inibem a
dihidropteroato sintase
(PfDHPS)

- Pirimetamina e proguanil*: Inibem a dihidrofolato redutase (PfDHFR) da enzima bifuncional
dihidrofolato redutase/ timidilato sintase


* Proguanil pode ter como alvo outras vias.
Sulfas
Década de 70: Parasitas resistentes à cloroquina


introdução da combinação
sulfadoxina-pirimetamina
(Fansidar)

- Foi altamente efetiva, barata, bem tolerada e com uma
boa taxa de adesão

-
Mutações pontuais nas duas enzimas-alvo
logo após a introdução
-
- Atualmente a
combinação
sulfadoxina-pirimetamina é utilizada principalmente como
tratamento preventivo
intermitente desta doença durante a gravidez e, em menor extensão, para o
tratamento da infecção por malária
(alta prevalência de parasitas resistentes a esta combinação em regiões endêmicas)

Combinação dapsona-proguanil
(Lapdap)
- Dapsona causou hemólise em pacientes com deficiência em G6PD (glucose-6-phosphate dehydrogenase)


atualmente esta terapida de combinação
não
é mais recomendada.
Molécula híbrida com dois modos de ação
2 farmacóforos ligados covalentemente: 1,2,4-trioxano (artemisinina) + 4-aminoquinolina (cloroquina)
Crescente resistência de vários parasitas à artemisinina
Primeira geração: altamente ativa contra cepas de P. falciparum resistentes à cloroquina
De mais de 100 trioxaquinas, PA1103/SAR116242 foi selecionado como
composto líder.
Trioxaquina
Amodiaquina
Mefloquina
Resistência à Malaria. Disponível em <http://www.malariajournal.com/content/pdf/1475-2875-6-81.pdf>. Acesso em 29.10.2012
Plasmodium Falciparum. Disponível em <http://www.pnas.org/content/105/45/17579.full.pdf+html>. Acesso em 29.10.2012Fármacos anti-malária. Disponível em <http://www.downtoearth.org.in/content/ranbaxy-launches-new-anti-malarial-drug>.Acesso em 30.10.12
Ferraroni, José. Malária falciparum resistente à cloroquina e ao Fansidar tratado com minociclina, Revista Saúde Pública vol.17 nº4, São Paulo, 1983.Alessandra Alves; Andréa Martins; Samantha Adolphsson; Bruno Bockorny; Guilherme Carleti; Gustavo Cabral; Antônio Carlos P. Souza; Arthur Vianna. Malária Grave Importada, um relato de caso. Revista brasileira de terapia intensiva, vol.19, nº.2, São Paulo, 2007
AGTMAEL, M. A. et al. Artemisinin drugs in the treatment of malaria: from medicinal herb to registered medication. Trends in Pharmacological Sciences, v. 20, n. 5, p. 199-205, mai. 1999.
BURK, O. et al. Antimalarial artemisinin drugs induce cytochrome P450 and MDR1 expression by activation of xenossensors pregnane X receptor and constitutive androstane receptor. Molecular Pharmacology, v. 67, p. 1954-1965, mar. 2005.
HAYNES, R. K.; KRISHNA, S. Artemisinins: activities and actions. Microbes and Infection, v. 6, p. 1339-1346, set. 2004.
KRETSCHMER, X. C.; BALDWIN, W. S. CAR e PXR: xenosensores or endocrine disruptors? Chemico-Biological Interactions, v. 155, p. 111-128, 2005.
MESHINICK, S. R. Artemisinin: mechanisms of action, resistance and toxicity. International Journal for Parasitology, v. 32, p. 1655-1660, ago. 2002.
POSNER, G. H.; O’NEILL, P. M. Knowledge of the proposed chemical mechanism of action and cytocrome P450 metabolism of antimalarial trioxane like artemisinin allows rational desing of new antimalarial peroxides. Accounts of Chemical Research, v. 37, n. 6, p. 397-404, abr. 2004.
SVENSSON, U. S.; ASHTON, M. Identification of the human cytochrome P450 enzymes involved in the in vitro metabolism of artemisinin. British Journal of Clinical Pharmacology, v. 48, p. 528-535, 1999.
UHLEMANN, A. C. et al. A single amino acid residue can determine the sensitivity of SERCAs to artemisinins. Nature Structural & Molecular Biology, v. 12, n. 7, p. 628-629, jul. 2005.
WOODROW, C. J.; HAYNES, R. K.; KRISHNA, S. Artemisinins. Post grad Med. J., v. 81, p. 71-78, set. 2004.
WU, Y.; LIU, H. H. Probing the possible molecular origin of the highly seletive toxicity of antimalarial peroxide qinghaosu (artemisinin). Chem. Res. Toxicol., v. 16, p. 1202-1206, ago. 2003.
YARRIS, L. Synthetic biology offers new holp for malaria victims. Science Beat, mar. 2004. Disponível em: http://www.lbl.gov/science-articles/archive/sb-PBD-antimalarial.html. Acesso em 29 Out 2012.
Paciente apresentava febre alta intermitente havia sete dias, dor abdominal no hipocôndrio direito e icterícia, evoluindo com piora do quadro e diminuição do nível de consciência, febril, piora da dor abdominal e distensão. Foi realizada
profilaxia para malária
conforme protocolo usado pelo navio (250 mg de fosfato de cloroquina por semana).

O paciente foi intubado, puncionado acesso venoso profundo e linha arterial. Recebeu transfusão de plaquetas, reposição volêmica, iniciada noradrenalina e sedação com midazolam em infusão contínua. Após 5 horas de tratamento, o paciente apresentava se com febre contínua . Foi coletado material para exame da gota espessa e iniciado empiricamente
a administração de artesunato
, por via venosa, que permaneceu por seis dias. A análise do sangue evidenciou a presença de mais do que 100.000 plasmódios por mm3 de sangue periférico, sendo eles P. falciparum. Após três dias de tratamento com artesunato, foi iniciado tratamento com
clindamicina
, por via venosa, mantido por 7 dias.
Evolução clínica do caso
Atualmente, cepas de P. falciparum resistentes aos agentes antimaláricos continuam disseminando-se pelo mundo, o que torna o combate à doença mais difícil.
Resistência à cloroquina ou à sulfadoxina-pirimetamina é encontrada em praticamente todas as áreas de transmissão da malária.
Na América do Sul e Sudeste Asiático concentram-se os focos de P. falciparum multiresistentes (resistência a duas ou mais classes de fármacos).

O período de incubação da doença é cerca de 10 a 14 dias, podendo ser maior em indivíduos que já foram expostos previamente, que já usaram antimaláricos de forma profilática, que foi o caso do paciente relatado, ou que já trataram parcialmente a infecção.

Em regiões de risco para P. Falciparum a cloroquina não deve ser usada devido a resistência apresentada por esses parasitas. Nesses casos a profilaxia indicada é
mefloquina
(5 mg/kg/semana) iniciar uma semana antes e interrompendo apenas quatro semanas após a partida da área endêmica.
Discussão
Caso 2
Um paciente masculino com 20 anos de idade, nativo do Amazonas, chegou ao labaratório queixando-se de cefaléia, mialgia e mal estar geral iniciados há dois dias. Ao exame físico, todos os sinais vitais estavam dentro da normalidade, mas com baço e fígado palpáveis. O vinha fazendo
uso de cloroquina como quimioprofilaxia
por muito tempo e não havia apresentado ataque de malária, anteriormente. O exame de sangue realizado de imediato evidenciou que o paciente estava infectado com P. falciprum apresentando 5.200 parasitos/ml de sangue, com trofozoítos jovens e maduros, sem esquizontes. É do conhecimento a existência na área de cepas de P. falciparum resistentes à cloroquina. Como o paciente havia tomado cloroquina, como medida preventiva, foi efetuado teste in vitro para verificar o grau de sensibilidade do parasito à cloroquina.
O parasito foi resistente in vitro a cloroquina até a máxima concentração da droga, 3.0 nanomols de cloroquina/ml de sangue.


Vinte e quatro horas após o primeiro exame físico, o paciente apresentava uma parasitemia de 10.000 parasitas/ml de sangue periférico, temperatura de 39,6°C, calafrios e náuseas. Fansidar R (1,5 g sulfadoxina e 75 mg pirimetamina) foi administrado pela via parenteral, em dose única, uma vez que o FansidarR era considerado a droga de escolha em casos de malária falciparum resistentes à cloroquina. Após o tratamento com FansidarR, a parasitemia periférica e febre foram verificadas de 12/12 horas, por 11 dias. A parasitemia periférica baixou rapidamente e após 48 h não foram encontrados parasitos assexuados no sangue periférico. A temperatura voltou ao normal, passando a indicar cura aparente.
Evolução Clinica do Caso
No 16o dia após o tratamento com FansidarR, o paciente retornou ao laboratório queixando-se de mal estar geral e cefaléia. O exame de sangue revelou 3.400 parasitos/ml de sangue (trofozoítos jovens e maduros, nenhum esquizonte), o que foi interpretado como
infecção por P. falciparum resistente
, também, ao FansidarR. Durante os 16 dias, após o tratamento com Fansidar, o paciente permaneceu em área livre de transmissão de malária Administrou-se no paciente minociclina (MinomaxR) desde que tratamento de malária por P. falciparumcom minociclina foi descrito com sucesso em pacientes com baixa parasitemia. Administrou-se, inicialmente, dose oral de 200 mg de minociclina e depois 100 mg, de 12/12 horas até totalizar 700 mg. A parasitemia baixou lentamente tornando-se negativa em 60 horas, a temperatura corporal normalizou-se em 48 horas após o tratamento. O sangue periférico foi examinado de 2/2 dias, durante dois meses e não foi encontrado parasito assexuado.
Evolução Clinica do Caso
Resumo
Ferroquina(SSR97193)
4-aminoquinolina Ativa contra cepas de P. falciparum sensíveis e r
esistentes à cloroquina in vivo e in vitro.G
rupo ferrocenyl associado à cloroquina
Utiliza a afinidade do Plasmodium pelo ferro para aumentar a probabilidade de encontro com a molécula do anti-malárico.
Desenvolvida pela Sanofi-Aventis
Não foi encontrada resistência in vitro
Forma complexos com a hematina e é um inibidor da formação da hematina mais forte que a cloroquina
Em cepas resistentes à cloroquina: Agente de reversão de resistência = pode bloquear o PfCRT (proteína de transmembrana que catalisa o efluxo da cloroquina) por meio de suas propriedades lipofílicas
Ação nos trofozoítos jovens
Fase Sanguínea
Intermediários da Artemisinina:
- Toxicidade Seletiva
- Morte dos Parasitas
- Via Alternativa = Inibição do SERCA
Resistência
Alterações na proteína transportadora
PfMDR1



Alteração da sensibilidade à artemisinina - acúmulo no vacúolo
Proteína
PfMRP


auxilia no efluxo do fármaco.
Há provável inativação enzimática do fármaco o vacúolo já que quanto maior a concentração dele no citosol maior a sensibilidade
Toxicidade
Há indícios de
neurotoxicidade
com tratamentos prolongados e
toxicidade reprodutiva
especialmente durante o primeiro trimestre da gravidez.
Farmacocinética
A artemisinina induz seu
próprio metabolismo
, provavelmente, pela indução enzimática de famílias do
citocromo P450
- CYP2C19 e CYP2B6.
.Maior tempo de
meia vida
via intramuscular.
Absorção oral
de forma reduzida
Interferência no transporte de elétrons da cadeia respiratória mitocondrial1,3,4.
Intercalação
Pares de bases DNA
Replicação DNA
Oxirredução
Espécies reativas de Oxigênio
E a resistência?
Estudos sugerem que há a
ligação ao PfCRT
e pode assim inibir o transporte de cloroquina e assim pode auxiliar na reversão da resistência a cloroquina.
Associação Terapêutica para tratamento das fases eritrocitárias
Resistência ligado ao efluxo do fármaco.
Contra Indicação Importante
Pode causar hemólise...
...Pacientes com atividade comprometida da G6PD...
...Risco alto de reação severa que resulte em anemia hemolítica!
Artemisia annua L
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