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Fundamentos Fundamentos dedebudesbudesóónidanida yy formoterolformoterol
Esteban MorcilloDpt. Farmacología
Facultad de MedicinaValencia (España)
Noviembre 2005Noviembre 2005
Fundamentos de Fundamentos de budesbudesóónidanida y y formoterolformoterol
““RationaleRationale””FormoterolFormoterol--BudesBudesóónidanida
2
20001985
1980
Esteroidesinhalados
1972
Salbutamol1968
Introducciónproductos en combinación
1995
Progresión en la terapia del asma
1990Lanzamientoβ -agonistaslarga duración
2
Elevado uso de β2–agonistas de
corta acción
Broncoespasmo Inflamación Remodelado
1975
Incremento usode ICS
Un reto Un reto para la para la
investigainvestigacicióón n
clclíínica y nica y bbáásicasica
I. FORMOTEROL: FARMACOLOGIA
II. BUDESONIDA:FARMACOLOGIA
III. FUNDAMENTO/RATIONALECOMBINACIÓN LABA-ICS (FORMOTEROL-BUDESONIDA)
3
β2-adrenoceptor humano
β2-adrenoceptor humanoGPCR
7TMGPCRGPCR7TM7TM
Unión agonista - β2-AR
4
extracelular
intracelular
Membrana plasmática
β2-AR
agonista
PKAinactiva
GsAC
ATPAMPc
PKAactiva
5’-AMP
PDE 4
proteína Proteína-PO4
fosfatasas
gen
Cambios en expresión génica
CREBCRE
•antagonismo funcional en músculo liso de vías aéreasEFECTO BRONCODILATADOR
•Inhibición de células inflamatorias e inmunocompetentesEFECTO ANTI-INFLAMATORIO
••antagonismo funcional en antagonismo funcional en mmúúsculo liso de vsculo liso de víías aas aééreasreasEFECTO BRONCODILATADOREFECTO BRONCODILATADOR
••InhibiciInhibicióón de cn de céélulas inflamatorias lulas inflamatorias e e inmunocompetentesinmunocompetentesEFECTO ANTIEFECTO ANTI--INFLAMATORIOINFLAMATORIO
INHIBIDORES PDE 4––
++
ACCIONES A CORTO PLAZOACCIONES A CORTO PLAZO
ACCIONES A LARGO PLAZOACCIONES A LARGO PLAZO
5
PKAPKA
BillingtonBillington & & PennPenn 20032003
Chemical structures of β2-agonists
Formoterol: medium side chainSalbutamol: short side chain
Salmeterol: long side chain
OH
NH
O
CHCH2NHCHCH2
H
OCH3
OH CH3CHCH2NH
CH2 OH
CH3
CH3
CH3
OH
OH
CHCH2NH
CH2 OHOH
OOH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2 CH2
6
Roux et al., AJRCCM 1996
β2-agonist affinities and selectivities
pKiCompetingagonist ß1 ß2
Selectivity†
β2/β1
† Selectivity is the ratio of the inhibition constants 10 (pKIß2 - pKIß1)
Isoprenaline 6.1 6.3 1
Salmeterol 5.7 8.0 190
Formoterol 6.3 8.1 60
Salbutamol 4.7 5.8 13
(affinity)
Diferencia: 2 Diferencia: 2 óórdenes de magnitudrdenes de magnitud¡¡ DIFERENCIA DE DOSIS !DIFERENCIA DE DOSIS !
pKi = 5.6
pKi = 7.1
pKi = 7.3
7
Unión agonista - β2-AR
MicroenvironmentMicroenvironmentMicroenvironment
lipofílicolipoflipofíílicolico
hidrofílicohidrofhidrofíílicolicohidrofhidrofíílicolico
Anderson et al., Life Sci 1993
Aqueous biophase
Cell membranewith ß2-receptor
SalbutamolHydrophilic
Short durationFast onset
FormoterolIntermediate
Long durationFast onset
SalmeterolLipophilic
Long durationSlow onset
Microkinetic diffusion theory
8
Classes of β2-agonists
fast onset, short duration fast onset, long durationfast onset, long duration
slow onset, short duration slow onset, long duration
inhaled terbutalineinhaled salbutamol
inhaled inhaled formoterolformoterol
oral terbutalineoral salbutamoloral formoterol
inhaled salmeteroloral bambuterol
MAINTENANCE
RELIEVER MEDICATIONSpeed of onset
Duration of action
fast
slow
longshort
37 yr old woman 25-yr history of asthma.FEV1 1.27 L (49.8% predicted) – 0.49 L ( 38%)Treated with inhaled budesonide and salbutamolHigh resolution multislice helical computed tomographic scanning
beforebefore afterafterSALBUTAMOLSALBUTAMOL
33ªª
44ªª
44ªª
55ªª
66ªª
77ªª
88ªª
oclu
ido
oclu
ido
beforebefore afterafterSALBUTAMOLSALBUTAMOL
Tam
ura
& S
uda
–Ja
pan
-NEJ
M 2
005;
352
,e14
9
Minutes
60
25
20
15
10
5
0
0 5 10 15 20 30 40 50
FEV 1
(% in
crea
se fr
om b
asel
ine)
At 3 minutes all formoterol doses significantly better than salmeterol (p < 0.05)
Formoterol 18 µg Turbuhaler
Formoterol 9 µg Turbuhaler
Formoterol 4.5 µgTurbuhaler
Salmeterol 50 µgDiskhaler
Placebo
Palmqvist et al. Eur Respir J 1997
N = 28Double-blind, placebo-controlled, cross-over
Onset of actionbronchodilating effect
Onset of action relief of acute bronchoconstriction
0 5 10 15 20 25
Salbutamol Turbuhaler50 µg
Formoterol Turbuhaler9 µg
Salmeterol Diskhaler50 µg
Placebo
Politiek et al, Eur Respir J 1999
FEV (%)
N=17, adult asthmaticsMethacholine-induced bronchoconstriction** p<0.0001 for formoterol vs salmeterol and placebo; no significant difference between formoterol and salbutamol
**
Comparisons 3 min after inhalation of bronchodilator
10
Onset of actionbronchodilating effect
Formoterol 9 µgFormoterol 4.5 µgSalbutamol 200 µgSalbutamol 100 µgPlacebo
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30
Mea
n FE
V 1(%
cha
nge
from
bas
elin
e)
Mins after drug administration
*p<0.001 for all active treatments compared with placebo
*
Seberová & Andersson, Respir Med 2000
N = 36 adult asthmaticsDouble-blind, double-dummy, cross-over, randomizedFEV1 measured 1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30 minutes after inhalation
Duration of action ofinhaled formoterol
First pivotal experiment in humans
Time (min)
Bro
ncho
dila
ting
capa
city
(%)
Formoterol 6 µg
Salbutamol100 µg
-20
020
40
6080
100
0 60 120 180240 300360 420 480
Löfdahl and Svedmyr Allergy 1989
Inhaled route
At 8 hours terbutaline 1.25 mg was inhaled
11
Duration of effect - bronchodilation
***
***FEV 1
(L)
Time (h)0 2 4 6 8 10 12
2.2
2.4
2.6
2.8
p<0.001 for all formoterol and salmeterol doses compared with placebo at 12 h
Formoterol 18 µgFormoterol 9 µgFormoterol 4.5 µgSalmeterol 50 µgPlacebo
Palmqvist et al, Eur Respir J 1997
• 20 subjects, mild to moderate asthma• Double-blind, placebo-controlled, cross-over study• Subjects inhaled, in random order, placebo or BUD/F (2x 100/6 µg)• Administered in the evening (20:00 h) on two separate occasions• Lung function: FEV1, specific airway conductance, maximum expiratory flow
•• 20 20 subjectssubjects, , mildmild toto moderatemoderate asthmaasthma•• DoubleDouble--blindblind, placebo, placebo--controlledcontrolled, cross, cross--overover studystudy•• SubjectsSubjects inhaledinhaled, in , in randomrandom orderorder, placebo , placebo oror BUD/F (2x 100/6 BUD/F (2x 100/6 µµgg))•• AdministeredAdministered in in thethe eveningevening (20:00 h) (20:00 h) onon twotwo separateseparate occasionsoccasions•• LungLung functionfunction: FEV1, : FEV1, specificspecific airwayairway conductanceconductance, , maximummaximum expiratoryexpiratory flowflow
12
PlaceboPlaceboCircadianCircadian variationvariation
BUD/FBUD/F
CONCLUSIONCONCLUSIONTheThe single single eveningevening administrationadministration ofof formoterolformoterol fromfrom BUD/F BUD/F
turbohalerturbohaler resultedresulted in in bronchodilationbronchodilation ofof atat leastleast 24 h24 h
04:00 04:00 amam
Efectos farmacológicos
a) Bronquio humano aislado
13
Human Human isolatedisolated bronchusbronchus
BronchialBronchial ringring
Efficacy of β2-agonists
Källström et al., Br J Pharmacol 1994
Formoterol TerbutalineSalmeterol
100
50
0-10 -9 -8 -7 -6 -5
Relaxation (%)
Log (mol l-1)
∆ Efficacy
max. relaxation for formoterol
max. relaxation for salmeterol
14
Potencies of β2-agonists
Källström et al., Br J Pharmacol 1994
Maximal possible relaxation (100%)
50% relaxation for formoterol
0-10 -9 -8 -7 -6 -5
Log (mol l-1)
Formoterol TerbutalineSalmeterol
50% relaxation for salmeterol
∆ Potency
La relajaciLa relajacióón de n de formoterolformoterol es es estereoselectivaestereoselectiva
Bronquio humano aisladoSchmidt et al (K.F.Rabe)NSAP 2000; 361:405-9
15
Chart Window
Cha
nnel
1 (g
)
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
17:13:20, 17:30:00, 17:46:40, 18:03:20, 18:20:00, 18:36:40, 18:53:20,5 6
03/06/2005 10:22:17 03/06/2005 10:22:17
AtropineAtropine (10(10--88M)M) AtropineAtropine (10(10--77M)M)
Estimulación eléctrica del bronquio humano aislado
Voltaje: 40-70 VDuracion del pulso: 5 msFrecuencia: 8 pulsos por segundo0.01 trenes por segundo (cada 100 s un tren)duración del tren: 10 segundos
Voltaje: 40Voltaje: 40--70 V70 VDuracionDuracion del pulso: 5 del pulso: 5 msmsFrecuencia: 8 pulsos por segundoFrecuencia: 8 pulsos por segundo0.01 trenes por segundo 0.01 trenes por segundo (cada 100 s un tren)(cada 100 s un tren)duraciduracióón del tren: 10 segundosn del tren: 10 segundos
00:16:40
Chart Window
Cha
nnel
2 (g
)
-0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
15:00, 1:23:20, 1:31:40, 1:40:00, 1:48:20, 1:56:40, 2:05:00,2
09/05/2005 17:29:48
FormoterolFormoterol fumaratofumarato(10(10--88M)M)
00:08:20
16
Chart Window
Cha
nnel
1 (g
)
0,0
0,5
1,0
1
1:40:00, 2:13:20, 2:46:40, 3:20:00, 3:53:20, 4:26:40, 5:003
06/06/2005 15:35:19 06/06/2005 15:35:19
FormoterolFormoterolfumaratefumarate (10(10--88M)M) WashWash outout
00:33:20
Cha
nnel
1 (g
)
0,0
0,5
1,0
1,5
1
2:46:40, 5:33:20, 8:20:00, 11:06:40, 13:53:20,3 4
FormoterolFormoterolfumaratefumarate (10(10--
88M)M) WashWashoutout
ArtifactArtifact((changechange ofof carbogencarbogen))
2:46:40
Periodo de observaciPeriodo de observacióón:n:Aprox. 10 hAprox. 10 h
17
Efectos farmacológicos
b) Efectos anti-inflamatorios
β2 (hormonal)β1 (innervated)
High densityof β2-AR
18
Amplia distribución de β2-adrenoceptores en pulmón
Efecto anti-inflamatorio de los agonistas de β2-adrenoceptores
19
Effect of formoterol on histamine-induced plasma exudation
in induced sputum50
40
30
20
10
0
**
PlaceboFormoterol (18µg x2)
30min 8 hours
α2macroglobulin(µg/mL)
Greiff et al., Thorax 1998
HealthyHealthy subjectssubjectsN=16N=16
Bronchoprotection by formoterolon AMP and histamine challenge
Nightingale et al. AJRCCM 1999
Salbutamol200 µg
AMP Hist AMP Hist
NS
Mast cell stabilising effect
p<0.05
0
2.5
5
7.5
∆P
C20
(dou
blin
g di
lutio
ns)
Formoterol and salbutamolgave similar prechallengebronchodilator response
Formoterol9µg
20
Effect of β2 -agonists on leukotriene-induced respiratory burst
in guinea-pig eosinophils
0
20
40
60
9 7 5
Inhibition of H2O2generation (%)
- log [ß-adrenoceptor agonist (M)]
Rabe et al., Eur J Pharmacol 1993
salmeterol
salbutamol
formoterol
•• RandomizedRandomized, , doubledouble--blindblind, placebo , placebo controlledstudycontrolledstudy•• 99--wkwk treatmenttreatment inhaledinhaled 24 24 µµgg formoterolformoterol, 400 , 400 µµgg budesonidebudesonide oror matchedmatched placeboplacebo•• 30 30 asthmaticsasthmatics (10 (10 perper groupgroup))•• FiberopticFiberoptic bronchoscopiesbronchoscopies beforebefore//afterafter treatmenttreatment•• BronchialBronchial mucosalmucosal biopsiesbiopsies
After formoterol treatment therewas a significant decrease in eosinophils and the epithelialexpression of activated NF-κB
AfterAfter formoterolformoterol treatmenttreatment theretherewaswas a a significantsignificant decreasedecrease in in eosinophils eosinophils andand thethe epithelialepithelialexpressionexpression ofof activatedactivated NFNF--κκBB
21
• Formoterol is highly selective for the β2-receptor
• Formoterol is highly potent and almost full agonist
• Inhaled formoterol has a fast onset of bronchodilation plus a long duration of action
• Formoterol has inhibitory effects on inflammatory cells
Formoterolsummary of pharmacological properties
SEGURIDAD DEL FORMOTEROL
22
7203600 60 120 180 240 300
112
108
104
100
96
92
88
84
Mins after first dose
bpm
Formoterol 90 µg total doseTerbutaline 10 mg total dose
Administration of formoterol/terbutaline
Administration of methylprednisolone
Formoterol – less systemic effectPulse rate
N = 36 adultsRandomized, parallel, double-blindEmergency room treatment of acute bronchoconstrictionMalolepszy et al. Eur Respir J 2001
0 60 120 180 240 300 360 7203.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
Mins after first dose
mm
ol/l
Formoterol 90 µg total doseTerbutaline 10 mg total dose
Administration of formoterol/terbutaline
Administration of methylprednisolone
Formoterol – less systemic effectMean serum potassium
Malolepszy et al. Eur Respir J 2001
N = 36 adultsRandomized, parallel, double-blindEmergency room treatment of acute bronchoconstriction
23
Formoterol minimises systemic burdenA schematic summary of clinical results
Derived from: 1. Ringdal N et al. Respir Med 1998 2. Palmqvist M et al. ERJ 1997 3. Borgström L et al. AJRCCM 19964. Tötterman KJ et al. ERJ 1998 5. Rosenborg J et al. Eur J Clin Pharmacol 2000 6. Malolepszy J et al. ERJ 2001
0 6 12Time after dose (hrs)
arbitraryunits
Systemic effects
Therapeutic effectsshort-acting ß2-agonists
short-acting ß2-agonists
Formoterol
Formoterol
RELIEF 2003
1139 centros en 24 paises1139 centros en 24 paises
24
RELIEF 2003
• Paciente ambulatorio (At. primaria y especialista)• ≥ 6 años de edad• Diagnóstico clínico de asma• Candidatos a recibir un agonista β2 como
medicación de alivio sintomático• Ensayo PRAGMATICO: Mimetiza situación de
prescripción normal (‘real-life’)• Diseño abierto (6 meses de duración)• 9,064 pt formoterol [39 años (5-91)] 847 (≤11 años)
9,060 pt salbutamol [39 años (4-91)] 849 (≤11 años)
RELIEF 2003
• Objetivo primario: examinar la seguridad de formoterol Turbuhaler®4.5 µg vs. salbutamol (pMDI o equiv.) 200 µg, ambos a demanda.
• Variables primarias de seguridadacontecimientos adversos relacionados
con asma y no-relacionadosretiradas debidas a acontecimientos
adversos
25
Acontecimientos adversos
1013Nº máximo de AAspor paciente
3.775 (42%)3.734 (42%)Nº de pacientes quecomunicaron AAs
6.6796.740Acontecimientosadversos (AAs)
Salbutamol pMDI or equiv.
(n=8.938)
FormoterolTurbuhaler(n=8.924)
Acontecimientos adversos más frecuentes
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Dolor espalda
TosCefalea
Gripe
Sinusitis
Infección respiratoria
Infecc. respiratoria tracto superiorBronquitis
Nasofaringitis
Empeoramiento del asma
Formoterol Turbuhaler Salbutamol
*
*
26
Acontecimientos adversos graves
11 (0,1%)13 (0,1%)Muertes
299 (3,3%)278 (3,1%)Nº pacientes quecomunicaron AAGs
327 (3,7%)305 (3,4%)Número de AAGs
Salbutamol
(n=8.938)
Formoterol Turbuhaler(n=8.924)
Acontecimientos adversos gravesmás frecuentes
0 20 40 60 80 100 120 140
Infecc. respiratoria tracto superior
Dolor de tórax
Bronquitis
Dolor abdominal
Apendicitis
Insuficiencia cardíaca
Angina de pecho
Infección respiratoria
Neumonía
Empeoramiento del asma
Formoterol TurbuhalerSalbutamol
27
Análisis de subgruposNiños 6-11 años / Adolescentes 12-17 años
FORMOTEROL SALBUTAMOL
Acontecimientos adversos gravesNiños 19 (2,3%) 14 (1,7%)Adolescentes 16 (2,0%) 16 (2,0%)
Abandono por acontecimientos adversosNiños 5 (0,6%) 1 (0,1%)Adolescentes 14 (1,8%) 6 (0,8%)
ExacerbacionesNiños 32,4 35,0Adolescentes 23,6 26,1
Algunos hallazgos clave
• El número de acontecimientos adversos graves fue bajo, sin diferencias entre tratamientos, incluyendo las muertes
• Hubo pocas retiradas, incluyendo aquellas debidas a acontecim. adversos
• Menor nº de exacerbaciones con formoterol, y mayor tiempo hasta la primera exacerbación
28
Conclusión: estudio RELIEF
Formoterol Turbuhaler empleado a demanda para el alivio de los síntomas del asma tiene un perfil de seguridad similar al de salbutamol.
•• RandomizedRandomized, , multicentermulticenter, , doubledouble--blindblind, , doubledouble--dummydummy, , parallelparallel--groupgroup
•• TreatmentTreatment ofof acuteacute asthmaasthma
•• BudesonideBudesonide//formoterolformoterol 320/9 320/9 µµgg, , twotwo inhalationsinhalations ((total total dosedose: 1280/36: 1280/36))
•• SalbutamolSalbutamol 100100µµg, g, eighteight inhalationsinhalations ((total total dosedose: 1600: 1600))
29
Conclusion ACUTE ASTHMA
•• HighHigh--dosedose budesonidebudesonide//formoterolformoterolTurbuhalerTurbuhaler isis wellwell toleratedtolerated andandprovidesprovides similarlysimilarly rapidrapid andand effectiveeffectivebronchodilationbronchodilation as as highhigh--dosedosesalbutamolsalbutamol viavia pMDIpMDI andand spacerspacer in in thethe treatmenttreatment ofof acuteacute asthmaasthma..
30
II. BUDESONIDA:FARMACOLOGIA
Caramori & Adcock 2003
Mechanism of glucocorticoid actionMechanism of glucocorticoid action
TRANSACTIVACITRANSACTIVACIÓÓNN
TRANSREPRESITRANSREPRESIÓÓNN(no-genómica)
R R citoscitosóólicolico
chaperonaschaperonas
31
Núcleo
GR
BudesónidaBudesónida
Esteres de Budesónida inactiva
LipolisisEsterificación
Miller-Larsson A, et al (1998)Wieslander E, et al (1998)
RG: receptor de glucocorticoide
Esterificación de la budesónida
un mecanismo clave queprolonga la presencia de budesónida activa en la
célula
BUDESBUDESÓÓNIDA: LARGA DURACINIDA: LARGA DURACIÓÓN DE ACCIN DE ACCIÓÓNN
BUDESONIDA: RAPIDEZ DE ACCIBUDESONIDA: RAPIDEZ DE ACCIÓÓNNUTILIDAD EN CRISIS/EXACERBACIONUTILIDAD EN CRISIS/EXACERBACION
• Ellul-Micallef & Johansson BJCP 1983; 15:419Randomized, double-blind, double-dummy – ASMA AGUDORAPIDO INICIO DE EFECTO DE BUD COMPARABLE A PREDNISOLONA
• URGENCIAS – ATAQUE AGUDO DE ASMAPEDIATRIA (Volovitz et al JACI 1998; 102:605; Devidayal et al Acta
Paediatr 1999; 88:835; Singhi et al J Paediatr Child Health 1999; 35:483) ADULTOS (Higenbottam et al BioDrugs 2000; 14:247)
ENSAYOS CLINICOS CONTROLADOS (evn positiva a 2-h en algunos)BUD (inhalada) TAN EFICAZ COMO PREDNISOLONAtambién positivo para otros indicadores clínicos
• Gibson et al AJRCCM 2001; 163:32 - single dose 2,400µg BUD TurbuhalerRandomized, double-blind, placebo-controlled studiesEvaluation: at 6-h (stable asthma / no exacerbation)
lower sputum eosinophils2.2-fold improvement in airway responsiveness
32
Esteroides inhaladosRAPIDEZ DE ACCION
UTILIDAD EN CRISIS/EXACERBACION
Rodrigo AJRCCM Rodrigo AJRCCM 20052005RandomizedRandomized controlledcontrolled studystudyHighHigh & & repeatedrepeated dosesdoses ofof FPFPvs.vs. standardstandard i.vi.v. HYD. HYDAdultAdult patientspatientsSevereSevere acuteacute asthmaasthma
ICS more ICS more effectiveeffective thanthan iviv steroidsteroid•• higherhigher bronchodilatorbronchodilator responsesresponses•• lowerlower clinicalclinical ratingsratings•• minimalminimal sideside effectseffects
•• EarlyEarly andand more more rapidrapid improvementimprovement•• TherapeuticTherapeutic effecteffect waswas evidentevident
as as soonsoon as 90 as 90 minmin afterafteremergencyemergency dptdpt. . presentationpresentationD
isch
arge
Dis
char
geth
resh
old
thre
shol
d
AllAll patientspatients PatientsPatients FEVFEV11<1L<1L
“Nongenomic” actions of steroidsLösel & Wheling Nature Review Mol Cell Biol 2003
Wanner et al Proc ATS 2004
AIR
WA
Y M
UC
OSA
L B
LOO
D F
LOW
AIR
WA
Y M
UC
OSA
L B
LOO
D F
LOW Inhaled corticosteroids
comparative vasoconstrictive efficacyInhaledInhaled corticosteroidscorticosteroids
comparativecomparative vasoconstrictivevasoconstrictive efficacyefficacy
33
“Nongenomic” actions of steroidsLösel & Wheling Nature Review Mol Cell Biol 2003
Wanner et al Proc ATS 2004
ConclusionesConclusiones
Las caracterLas caracteríísticas farmacolsticas farmacolóógicas de gicas de budesbudesóónidanida
•• RRáápido iniciopido inicio y y duraciduracióón prolongada n prolongada de su de su actividad actividad antianti--inflamatoria: inflamatoria: efectos AGUDOS y CRONICOSefectos AGUDOS y CRONICOS
•• RelaciRelacióón n dosisdosis--respuestarespuesta
la hacen adecuada en:la hacen adecuada en:
•• Control de Control de exacerbaciones/urgenciasexacerbaciones/urgencias
•• Terapia Terapia ajustableajustable de de mantenimientomantenimiento en asmaen asma
34
III. Fundamento de la combinación LABA-ICS
(FORMOTEROL-BUDESONIDA)
“coincidentpharmacology”(Barnes 2002)
Corticosteroids enhance theexpression of β2-adrenoceptors
35
Am J Physiol 1995; 268:L41-6
•• FreshFresh human human lunglung•• FromFrom normal normal donorsdonors•• PeripheralPeripheral lunglung tissuetissue
StudyStudy ofof ββ22--adrenoceptorsadrenoceptors•• mRNAmRNA ((NorthernNorthern blotblot))•• ProteinProtein ((radioligandradioligand bindingbinding))
(GRK2)
DESENSIBILIZACIÓNpérdida del acoplamiento funcional con proteína Gs
DESENSIBILIZACIÓNDESENSIBILIZACIDESENSIBILIZACIÓÓNN
heterólogaheterheteróólogaloga
homólogahomhomóólogaloga
36
Desensitization of β2-adrenoceptorsis reversed by corticosteroids
βARK
inflammation
corticosteroidscorticosteroids
InteractionInteraction LABALABA--ICSICSpotentialpotential targetstargets
• Human bronchial epithelial cells
• Human lung fibroblasts
• Human airway epithelial cells
• Human peripheral mononuclearblood cells
37
PhenotipicallyPhenotipically normal normal human human bronchialbronchial epithelialepithelial cellscellsin in primaryprimary cultureculture
• Lung fibroblasts obtained from surgicalspecimens
• Activated with IL-1β to produce:• Adhesion molecules: ICAM-1, VCAM-1• Cytokines: GM-CSF• Chemokines: IL-8
38
BBFF
B+FB+F
• TNF-α contributes to AHR and neutrophil accumulation (IL-8) duringasthma exacerbations
• Synergistic inhibitionis mediated by cAMP
Hallazgos similares para eotaxina y GM-CSF
39
AirwayAirway smoothsmooth musclemuscle in in asthmaasthmanotnot justjust more more ofof thethe samesame
S.A.Shore/Harvard NEJM 2005;351:531-2
C/C/EBPEBPαα = CCAAT/= CCAAT/enhancerenhancer bindingbinding proteinprotein αα
normalnormal
Factor de Factor de transcripcitranscripcióónn
C/C/EBPEBPαα
InhInh prolifprolif ASMASM
promotorpromotor p21p21(Waf1/Cip1)(Waf1/Cip1)
¿¿DEFICIENTE DEFICIENTE EN ASMA?EN ASMA?
p21p21(Waf1/Cip1)(Waf1/Cip1): : proteinprotein kinasekinase inhibitorinhibitor
• Human airway smoothmuscle hyperplasia(proliferation) isimportant for airwayhyperreactivity andlung remodelling
•• CombinedCombined antianti--proliferativeproliferative
effecteffect ofof BUD & FBUD & F
40
Kinetics of cytosol-nucleus translocationWestern blot - HASMC
B F B+F
Kinetics of cytosol-nucleus translocationWestern blot - HASMC
41
Kinetics of transcription factor (protein) – DNA binding (EMSA)
Time
Act
ivat
ion
promoterpromoter genegene
BothBoth transcriptiontranscriptionfactorsfactors bindtinbindtin closecloseproximityproximity
‘‘complexcomplex’’ isismore more effectiveeffective
42
Caramori & Adcock 2003
Cross-talk CS-LABACross-talk CS-LABA
Conclusions• LABA and ICS target different and
complementary aspects of theinflammatory process in asthma.
• …suggesting that there is truesynergism … but even an additiveinteraction is likely to be clinicallybeneficial.
• The clinical benefit…