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Humberto Sánchez de Cima Carrillo
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7 PRINCIPALES FÁRMACOS PARA EL TRATAMIENTO DE LA ESCLEROSIS MÚLTIPLE
xisten cuatro aspectos en cuanto al tratamiento de la esclerosis múltiple; a) tratamiento de las exacerbaciones, b) tratamiento especifico que modifica la evolución de la enfermedad, c) tratamiento sintomático y d) tratamiento
kinésico. Dentro del segundo aspecto, tratamiento especifico que modifica la evolución de la enfermedad, se han desarrollado diversos fármacos inmunomodulador para el tratamiento de la esclerosis múltiple. Este grupo de fármacos incluye los interferones, el acetato de glatiramer y el natalizumab, que han probado tener un impacto sobre el curso de la esclerosis múltiple.
7.1 Interferón
El interferón representa a una familia numerosa de compuestos identificada en 1957 por Alick Isaacs y Jean Lindenmann. Los interferones son polipéptidos producidos por diversas células; presentan propiedades antivirales y funciones inmunorreguladoras sobre las células encargadas de la respuesta inmune, también tienen capacidades antiproliferativas y antiinflamatorias. Es por ello que se han estudiado con fines terapéuticos durante las últimas tres décadas.
Los interferones, a su vez, forman parte de la familia de las interleucinas 4 ; están conformados por aproximadamente 150 aminoácidos, son muy activos aún en concentraciones bajas y son indispensables en el proceso de comunicación intercelular de diversas células, particularmente en las encargadas de la respuesta inmune. El cuerpo produce algunos de los interferones después del contacto con bacterias, hongos, protozoarios y otros organismos.
De los diferentes tipos de interferón los α y β se conocen como interferones antivirales o tipo I, ya que comparten afinidad por el mismo receptor y la capacidad de inducir una alta actividad antiviral. Asimismo, su estructura y funciones son muy similares. El tipo I de interferón es producido por células que fueron expuestas a virus ARN de doble cadena, polipéptidos o algunas citocinas.
Por otra parte, el interferón de tipo 2 o ϒ es característico por su mayor capacidad inmunorreguladora, es producido por las células, fundamentalmente por linfocitos T y células asesinas naturales o NK (natural killer) y antígenos de células T, tras numerosos estímulos inmunológicos.
4 Interleucina, proteína de comunicación entre los leucocitos.
E
Ilustración 7.1 Estructura tridimensional de interferón humano tipo II
Liberación controlada de interferón y Copaxone usando nanopartículas de SiO2 y TiO2 por Sol-‐Gel
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Los interferones fueron purificados por primera vez en 1978, actualmente son producidos en gran escala mediante ingeniería genética y han apuntado hacia la terapia biológica como alternativa para el tratamiento de múltiples enfermedades. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.1 Mecanismo de Acción
Los interferones poseen actividad especie-‐específica por lo que a pesar de su gran parecido no pueden ser sustituidos por otra clase de moléculas. Como se ha mencionado, las funciones de los interferones se sobreponen a los de otras citocinas. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
A continuación se presenta un breve resumen de cada una de las funciones de los interferones:
7.1.1.1 Actividad Antiviral
Los interferones presentan esta actividad debido a la inducción y expresión de numerosos genes con actividades antivirales. Existen diversas vías para inhibir un virus, una es mediante el bloqueo de la síntesis proteínica por medio de diversas proteínas que segmentan el tARN de una hélice. En el caso de los interferones, estos inactivan la proteína responsable de la síntesis proteínica e inducen apoptosis por lo que se inhibe la replicación viral. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.1.2 Actividad Inmunorreguladora
Los interferones provocan la maduración y activación de las células dendríticas 5 mediante el incremento del sistema de histocompatibilidad de clase I y II, las citocinas, los receptores de citocinas y las moléculas coestimuladoras. Así también estimulan la activación de los linfocitos T citotóxicos incrementando su sobrevida, los linfocitos B disminuyen su umbral de activación produciendo así un incremento en la producción de anticuerpos y favoreciendo el cambio de isotipo de inmunoglobulinas. También aumentan la actividad de los TLR tipo 1, 2, 3 y 4 provocando una mayor actividad microbicida y la expresión de óxido nítrico. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.1.3 Actividad Antiproliferativa
Los interferones cuentan con propiedades inhibidoras del crecimiento en células tumorales, también crean efectos proapoptóticos a través de la inducción de componentes intracelulares que promueven la muerte de la célula. Tienen la propiedad de activar los linfocitos T citotóxicos, células NK y monocitos lo que también contribuye a la destrucción de dicha clase de células. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
5 Células dendríticas, células especializadas del sistema inmunitario que procesan material antigénico.
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7.1.1.4 Actividad Antiinflamatoria
Los interferones también cuentan con propiedades antiinflamatorias, en IFN β tiene principales efectos en la esclerosis múltiple que fueron reportados inicialmente por Jacobs y colaboradores. Estos se relacionan directamente con el incremento de los niveles de VCAM1 soluble, creando interferencia en la adhesión leucocitaria, disminución en los niveles séricos e incremento de TIMP1. (Jacobs L, 1981)
7.1.2 Receptores de membrana
Los interferones logran su interacción a través de receptores específicos que se encuentran en la membrana celular mediante la endocitosis, un proceso donde la célula introduce moléculas grandes o partículas (Ilustración 5.2). Tras este proceso se induce la producción de algunas enzimas celulares y se generan señales de activación en las vías de transducción, lo que a su vez provoca la activación de otros genes y sistemas enzimáticos.
Se conocen dos receptores de membrana para los interferones. El tipo I es específico a IFNα, IFNβ, IFNω e IFNτ los cuales se dividen en IFNAR1 e IFNAR2. Por otro lado el de tipo II sólo puede unirse al IFNϒ.
Los receptores tiene dominio intracelular asociado con las cinasas citoplásmicas, para el tipo I, tirosina cinasa-‐2 y Janus cinasa-‐1, y para el tipo II únicamente Janus cinasa-‐2 sin embargo ambos comparten el mismo mecanismo del inicio de las señales de transducción mediante la fosforilación de las proteínas traductoras de señal y activadoras de la transcripción. Las proteínas STAT fosforiladas son transportadas hasta el núcleo de la célula, donde activan unos genes estimulados por interferón (ISG) lo que genera la inducción de diversos ARN mensajeros. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.3 Interferón Alfa
El interferón α es el que se estudió primero de todos y consta de más de 20 subtipos diferentes que representan una familia de proteínas homólogas. En los humanos los genes encargados de la codificación de este interferón se localizan en el cromosoma 9, mientras que los genes receptores en el cromosoma 21.
La mayoría de las células humanas tiene la capacidad de generar pequeñas cantidades de IFNα pero la principal producción se localiza en las células mononucleares de sangre periférica, linfocitos B y macrófagos. Dentro de ellas existen células específicamente especializadas a la producción de IFNα pero representan menos del 1% de las células
Ilustración 7.2 Diferentes formas de endocitosis
Liberación controlada de interferón y Copaxone usando nanopartículas de SiO2 y TiO2 por Sol-‐Gel
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mononucleares, por lo que la fabricación es de 1 x 109 moléculas cada 12 horas. Técnicamente todas las células somáticas pueden producirlo si son estimuladas por una invasión viral.
Las células inician la producción del IFNα en las primeras horas de contacto con un virus y sus efectos son inmediatos. Uno de ellos es la activación de la transcripción de genes ya que no requiere de la síntesis de proteínas, se considera que es mediado por la modulación de factores preexistentes.
Cabe recordar que el IFNα cuenta con diferentes subtipos lo cual representa una diferente capacidad antiviral debida a la afinidad de la unión con el receptor. También afecta al sistema inmune, provocando el crecimiento, diferenciación y función de diferentes células del sistema inmune provocando cambios en ellas para que interactúen con células malignas o infectadas.
Se han presentado altos niveles de IFNα en pacientes con enfermedades como lupus eritematoso generalizado, diabetes mellitus insulinodependiente, síndrome de Sjögren, dermatomiositis y cirrosis biliar primaria. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.4 Interferón Beta
El IFNβ comparte muchas características con el IFNα lo que incluye los cromosomas codificadores y receptores. El IFNβ es sintetizado principalmente por los fibroblastos, todas las células lo pueden producir bajo condiciones y estímulos apropiados.
El IFNβ difiere con el IFNα en los mecanismos moleculares de inducción y su producción espontánea. Se presenta una mayor concentración de IFNβ en fibroblastos, macrófagos y células dendríticas de la membrana sinovial en pacientes con artritis reumatoide, lo cual se intuye que es un mecanismo compensatorio para inhibir la inflamación. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.5 Interferón Gamma
El IFNϒ es producido por leucocitos en cultivos en respuesta a fitohemaglutinina6. En el cuerpo se produce por los linfocitos T, macrófagos y células NK en respuesta a estímulos antigénicos. Este interferón es muy diferente a los dos anteriores al ser codificado por el cromosoma 6 humano.
Una vez que se libera el IFNϒ causa numerosos efectos en las células inmunocompetentes como en la activación de monocitos y macrófagos, la inhibición del crecimiento celular y en la multiplicación intracelular de virus y otros agentes infecciosos.
Los macrófagos, al interactuar con el IFNϒ, aumentan su actividad antibacteriana y antitumoral. Esto se debe a la inducción de diferentes sistemas que favorecen la
6 Fitohemaglutinina, lectina distribuida entre las legumbres y algunas oleaginosas.
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destrucción bacteriana. A diferencia de otros interferones este cuenta con la capacidad de coordinar la transición de inmunidad innata a inmunidad específica. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
7.1.6 Aplicaciones Clínicas
Inicialmente el interferón se ocupaba como agente antiviral, con el tiempo se fue especializando su uso a enfermedades como cáncer, infecciones virales crónicas, esclerosis múltiple entre otra, todas estas reportando resultados alentadores. En la tabla 5.6.1 se muestra las enfermedades más comunes donde son usados los interferones. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
Interferón α-‐2a
Hepatitis C crónica, leucemia mielocítica crónica, leucemia de células peludas, leucemia mielocítica crónica cromosoma Filadelfia positiva, sacroma de Kaposi asociado a infecciones por virus de inmunodeficiencia humana, linfoma no Hodgkin
Interferón α-‐1 Hepatitis C crónica
Interferón α-‐2b Hepatitis C crónica, hepatitis B crónica, condiloma acuminado, linfoma folicular de células B, leucemia de células peludas, sarcoma de Kaposi asociado a infección por virus de inmunodeficiencia humana, melanoma maligno, linfoma no Hodgkin
Interferón α-‐n3 Condiloma acuminado
Interferón β-‐1a Esclerosis múltiple, recaída y esclerosis múltiple remitente
Interferón β-‐1b Esclerosis múltiple, recaídas y esclerosis múltiple remitente
Interferón ϒ-‐1b Enfermedad granulomatosa crónica, osteopetrosis
Tabla 7.1. Interferones indicados terapéuticamente aprobados. (WebMD Health Professional Network, 2014)
7.1.7 Toxicidad
Debido a que el interferón actúa con más de 30 genes cuando se usa con fines terapéuticos puede causar efectos no deseados (Tabla 5.7.1). Por lo general todos los pacientes que son tratados con interferón sufren algún efecto secundario en las primeras 24 a 48 horas, pero en su mayoría estos efectos son menores. Sólo el 0.04% sufre efectos que ponen en riesgo su salud. Los más propensos a estos efectos son los pacientes de edad avanzada, sexo femenino o infección por virus de hepatitis C. (Fattovich G, 1996)
Los interferones pueden producir un efecto acelerado de autoinmunidad donde el desarrollo de anticuerpos sea automático aun sin que se requiera. También pueden generar enfermedades autoinmunes como alopecia areata, anemia hemolítica autoinmune, entre otras.
Si bien aún no se han definido los mecanismos por los cuales la administración de grandes cantidades de interferón induce autoinmunidad, los estudios parecen indicar
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que se debe a funciones biológicas de las citocinas en la respuesta inmune innata y adaptativa.
Toxicidad aguda Fiebre, calosfríos, mialgias, artralgias, cefalea, diaforesis, náuseas, muerte súbita, reacciones anafilácticas.
Toxicidad subaguda o crónica
Anorexia, diarrea, fatiga, trastornos de conducta, vértigo, somnolencia, confusión, parestesias, urticaria, prurito, caída del cabello.
Neurotoxicidad
Sistema nervioso central: letragía, alteraciones de conducta, trastornos diversos (memoria, atención, razonamiento), psicosis, convulsiones, depresión, intento de suicidio, corea. Sistema nervioso periférico: neuropatía periférica, parestesias y disestesias.
Complicaciones cardiovasculares
Hipotensión, taquicardia, cianosis, arritmias (taquicardia supraventricular, fibrilación centricular), angina.
Compromiso renal Proteinuria, aumento de creatinina sérica, insuficiencia renal aguda, síndrome nefrótico, glomeruloesclerosis.
Hepatotoxicidad Elevaciones de aminotransferasas, exacerbación de hepatitis B, hepatitis aguda, descompensación de insuficiencia hepática.
Toxicidad hematológica
Leucopenia, trambocitopenia, anemia, hipoplasia, aplasia medular, púrpura, alteraciones de la coagulación, sangrado.
Toxicidad de piel y anexos
Eritema difuso, urticaria, eccema, caída del cabello, sequedad y decoloración del cabello, telangiectasias, hipertricosis, liquen plano, escleromixedema, dermatitis pro contacto, dermatitis atópica, paniculitis, necrosis cutánea.
Alteraciones hormonales
Incrementos de hormona adenocrticotrópica, cortisol sérico, noradrenalina, prolactina, hormona de crecimiento y gastrina, disminución de progesterona y estradiol.
Efectos misceláneos
Inducción, revelación o exacerbación de sarcoidosis, isquemia retiniana, hipertrigliceridemia, disminución de colesterol, importencia reversible, neumonitis interstical.
Tabla 7.2. Espectro de la toxicidad clínica de los interferones utilizados con fines terapéuticos.
7.1.8 Interferón y Esclerosis Múltiple
La esclerosis múltiple es una de las enfermedades más comunes del sistema nervioso central y representa la principal causa, en adultos jóvenes, de discapacidad física no traumática misma que reduce su esperanza de vida hasta por 10 años. Al mismo tiempo, el interferón es uno de los agentes antivirales más usados y actualmente una de las sustancias que abre camino hacia la medicina genómica debido a su fabricación por tecnología recombinante; es por esta razón que se considera ideal para tratar la esclerosis múltiple.
En 1993 se comenzó a utilizar el IFNβ-‐1b por vía subcutánea para el tratamiento de esclerosis múltiple y a la fecha se utiliza el IFNβ-‐1a por vía subcutánea o intramuscular. Aunque su mecanismo aún no se define del todo, se considera que sus diversos efectos
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benéficos se derivan del aumento de IL10 en el líquido cefalorraquídeo, de la estimulación de producción de interferón por parte de las células linfoides, de la disminución de la presentación de antígenos en las células microglia y de sus efectos antiinflamatorios regulados por células T.
El interferón de esta clase provoca la reducción de las exacerbaciones clínicas de la esclerosis múltiple y de las discapacidades físicas; se puede decir que disminuye la progresión de la enfermedad. (Ramos Bello & Ramos Niembro, 2007)
El tratamiento es altamente efectivo en los primeros 18 a 24 meses. Después de este periodo el cuerpo genera una resistencia por lo que comienza a perder eficiencia. En la actualidad se usan tres principales subclases de interferón β como tratamiento, los cuales se describen en la tabla 5.8.1 con un costo por dosis de aproximadamente 1,800 pesos.
Betaferon Avonex Rebif
Tipo IFN-‐β1b IFN-‐β1a IFN-‐β1a
Síntesis Recombinante (E. Coli) Recombinante (CHO) Recombinante (CHO)
Estructura química 165 aminoácidos 166 aminoácidos 166 aminoácidos
Glucosilación No Sí Sí
Actividad específica 2 x 107 UI/mg 2.7 x 108 UI/mg 2.7 x 108 UI/mg
Ruta de administración Subcutánea Intramuscular Subcutánea
Dosis recomendada 250 μg días alternos 30 μg semanales 22μg 3 veces por semana
Tabla 7.3. Diferentes formas comerciales de IFN-‐β para tratamiento de la esclerosis múltiple.
7.2 Copaxone®
El Copaxone® es un fármaco creado por la empresa Corporación Medco S.A.C. Consta de acetato de glatiramer en jeringas precargadas con 20 mg de este compuesto y 1 mL de excipientes c.s.p., lo cual se considera una dosis. (Ministerio de Salud del Perú, 2015)
Desde 1987 se estudian los efectos del acetato de glatiramer en pacientes con esclerosis múltiple. Ese primer estudio comparó a un grupo de pacientes al que se le aplicó el fármaco y otro grupo con un placebo, el grupo que recibió el acetato de glatiramer mostró una mejora de 30% en su discapacidad. Desde su aprobación en Estados Unidos en 1996 y 2000 para Europa, ha sido popular para el tratamiento de esclerosis múltiple, ya que no amenaza la vida del paciente como otros con efectos similares como el Tysabri y Mitoxanatrona.
Un estudio realizado durante 22 años por Miller y su equipo mostró los efectos del Copaxone® a largo plazo. El estudio reveló que el tiempo no influye en la eficiencia y seguridad del fármaco lo cual lo hacer un tratamiento fiable para esclerosis múltiple,
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teniendo en cuenta que es una enfermedad de naturaleza crónica. (Miller, Spada, Beerkircher, & Kreitman, 2008) En otro análisis realizado por Boneschi et al. se analizaron las recaídas y el tiempo entre ellas, se logró reafirmar el beneficio del acetato de glatiramer al disminuir la tasa de recaídas tanto en episodios y al aumentar el tiempo entre estas recaídas. A pesar de que no mostró efectos benéficos en la progresión de la enfermedad sí tuvo un impacto en la reducción de la frecuencia de las recaídas en pacientes con esclerosis múltiple. (Martinelli Boneschi, Johnson, Miller, Wolinsky, & Ladkani, 2003)
7.2.1 Características del Acetato de Glatiramer
La química del acetato de glatiramer ésta estrechamente relacionada con los polímeros polipeptídicos que tienen diversas actividades biológicas, incluyendo la capacidad de actuar como un sustrato para enzimas y como antígeno, es decir, con la capacidad de estimular una respuesta inmune.
Los inicios del acetato de glatiramer se remontan a 1970 en el trabajo que llevó a cabo Teitelbaum y su grupo al sintetizar un polipéptido a partir del acido anhídrido de γ-‐bencil-‐L-‐glutamato, ε, N-‐trifluoroacetil-‐L-‐lisina, L-‐alanina y L-‐tirosina con relaciones molares de 1,9: 4,6: 6,0: 1,0 en los polímeros formados. A esta formulación se le llamó copolímero-‐1 o Cop-‐1. El objetivo de este polímero fue imitar la estructura y algunas de las propiedades, que se conocían hasta el momento, de la proteína básica de la mielina. Después de ajustar las proporciones fue como se llegó a las actuales empleadas en la síntesis del acetato de glatiramer.
Por definición, los copolímeros tales como los que se encuentran en el acetato de glatiramer se derivan de dos o más monómeros, es decir, los cuatro anhídridos contenidos se derivan de un solo tipo de monómero. Para entender la naturaleza del fármaco se requiere analizar la variación estructural que se encuentra entre los copolímeros sintetizados. A diferencia de los polímeros típicos, los copolímeros no son de tamaño uniforme. En el caso del acetato de glatiramer los copolímeros van de un tamaño de 5,000 hasta los 9,000. Esto es una distribución estrecha de tamaño en comparación con la mayoría de los productos de síntesis de polímeros, donde los polímeros crecen a partir del acoplamiento de los monómeros.
La aleatoriedad de la secuencias de los copolímeros al momento de la síntesis genera residuos. Se calcula que en una dosis un paciente recibe en el orden de 1017 de tales polímeros por lo cual el paciente nunca recibe copolímeros químicamente idénticos. Esta variación entre los copolímeros afecta a la composición del material Ilustración 7.3 Moléculas
integrantes del acetato de glatiramer.
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purificado, modificando de lote a lote la proporción de L-‐glutamato, L-‐alanina, L-‐tirosina, y L-‐lisina en intervalos de 0,129 a 0,153, desde 0,392 hasta 0,462, 0,086-‐0,100 y 0,300 a 0,374, respectivamente. Esto hace que la estructura química del acetato de glatiramer sea difícil de caracterizar por los métodos convencionales. (Babak Jalilian, 2012)
7.2.2 Modo de Acción
Como se ha señalado anteriormente, la diversidad de los copolímeros del acetato de glatiramer hace difícil definir y obtener el modelo de acción en enfermedades como esclerosis múltiple. Sin embargo podemos dividir el mecanismo en tres grupos, de los cuales dos se refieren a una influencia en la respuesta inflamatoria. Estos grupos se concentran en el sistema inmune adaptativo e innato y en un efecto neuroprotector. (Babak Jalilian, 2012)
7.2.2.1 Efectos en el Sistema Inmune Adaptativo
La respuesta inmune adaptativa depende de la función interconectada de los linfocitos T y B. Con las células T por ser una importante fuente de citoquinas reguladoras y con los linfocitos B por ser un estado precursor de las células plasmáticas productoras de anticuerpos. Una característica distintiva de la inmunidad adaptativa es que es específica de la secuencia de reconocimiento de péptidos receptores de las células T y B, que se forman a través de la recombinación somática y la mutación de genes y hace que una gran diversidad de receptores que permite el reconocimiento de un gran número de antígenos.
Tras diversos estudios se demostró que el fármaco inducía la formación de anticuerpos específicos relacionados con la proteína básica de la mielina, por lo que es claro que los copolímeros manipulan la respuesta inmune. También se ha sugerido que el acetato de glatiramer puede actuar como un compuesto inmunomodulador, dando a entender que no hay una relación directa con la respuesta inflamatoria de la proteína básica de la mielina. Los estudios mostraron que los copolímeros contenidos en el acetato de glatiramer pueden actuar como antígenos universales, induciendo la proliferación de células T CD4+ tanto de células T vírgenes y de memoria. Estos efectos celulares inducen la síntesis de una gran cantidad de citoquinas, principalmente anti-‐inflamatorias.
En el caso de la esclerosis múltiple, las células T están presentes en altas cantidades. Durante el tratamiento con acetato de glatiramer, las células T se diferencian en dos grupos, las Th2 y las T reguladoras las cuales tiene propiedades que les permiten cruzar la barrera hematoencefálica. Las células Th2 se localizan en mayor precisión en el sistema nervioso central donde existen antígenos de la mielina. Estas citoquinas inhiben la actividad de potencial que rodea las células T, esta acción se denomina supresión del espectador. (Babak Jalilian, 2012)
7.2.2.2 Efectos en el Sistema Inmune Innato
Las funciones naturales del sistema inmune, en parte a través de receptores y moléculas solubles codificadas por genes, son evolutivas y seleccionadas para codificar proteínas
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que permiten el reconocimiento de ciertos microbios, generalmente a partir de las exposiciones a los patrones moleculares asociados a patogenias que distinguen a estos microbios o partir de células huésped. Sin embargo, se ha demostrado que el sistema inmune innato también juega un papel en el reconocimiento de tejido dañado o especies moleculares específicas. Estas funciones están parcialmente mediadas por receptores de membranas celulares que reconocen moléculas.
Las integrinas7 β2 se expresan exclusivamente en leucocitos y promueven la adhesión celular. Los receptores están relacionados con el citoesqueleto a través de los dominios transmembranales y permiten la regulación alostérica8 de la unión del ligando a través de cambios conformacionales en el receptor. Recientemente, se ha hecho evidente la plena funcionalidad de estos receptores en la migración celular, permitiendo la de-‐adhesión de células que migran. Estas moléculas son importantes en la terapia anti-‐inflamatoria y por ello se investigó la influencia del acetato de glatiramer en la función de las integrinas β2, αMβ2 (también conocido como Mac-‐1, receptor de complemento 3, o CD11b / CD18) y αXβ2 (p150,95, complementar receptor 4, o CD11c / CD18), estas se expresan principalmente en las células NK y los leucocitos mieloides derivados, tales como los granulocitos neutrófilos y los monocitos / macrófagos, que se cree son las principales células del sistema inmune innato.
Sin embargo, estos receptores también se expresan en las células dendríticas, las cuales juegan un papel importante en el establecimiento de una respuesta específica de antígeno por los linfocitos T. Mientras que la integrina αLβ2 es relativamente específica en su interacción, las integrinas αMβ2 y αXβ2 son mucho más promiscuas en sus interacciones con ligandos.
La capacidad de la integrina αXβ2 para unirse preferentemente a ciertas proteínas desplegadas es compartida por la integrina αMβ2. Sin embargo, la unión por esta integrina no está reforzada por un carácter polianiónico del ligando como se encontró para αXβ2. De hecho, la observación de que la proteína básica de la mielina es un ligando para esta integrina puede sugerir que las especies cargadas positivamente se unen bien a la integrina αMβ2. Asimismo, los estudios que utilizan la espectroscopía de radiación de sincrotrón de dicroísmo circular reveló que los copolímeros de acetato de glatiramer presentan la estructura secundaria Little, probablemente en consecuencia del alto contenido de lisina, lo que contribuye un carácter hidrófilo y cargado positivamente por el péptido. En este sentido, los copolímeros con el acetato de glatiramer comparten características biofísicas de la proteína básica de la mielina en medio acuoso son un ejemplo de una proteína intrínsecamente desordenada.
En experimentos in vitro, los copolímeros de acetato de glatiramer se unen a la integrina αMβ2 a un nivel en el que pueden actuar como antagonista de la unión del ligando competitivo; el bloqueo de la unión de esta integrina a la proteína básica de la mielina.
7 Integrinas, glicoproteínas que participan mayormente en la unión de las células con la matriz extracelular. 8 Alostería, modo de regulación de las enzimas por el que la unión de una molécula en una ubicación modifica las condiciones de unión de otra molécula, en otra ubicación distante de la enzima.
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Estos hallazgos in vitro inspiraron una sugerencia, que después de una lesión de la vaina de mielina, la proteína básica de esta se pone en contacto con el entorno acuoso del fluido cerebro espinal, en el cual se despliega la proteína que es un ligando para la integrina αMβ2. Se ha demostrado que la proteína básica de la mielina se puede detectar en el líquido cefalorraquídeo de pacientes con esclerosis múltiple, presumiblemente como consecuencia de la desmielinización en la materia blanca del cerebro.
La interacción con la integrina αMβ2 promueve la absorción en los fagocitos de la proteína básica de la mielina, probablemente porque la proteína formaba parte de fragmentos de la vaina de mielina antes de ser interiorizada por los fagocitos. Tal internalización puede conducir a la producción de citoquinas por los fagocitos, así como un ataque directo de estas células en la capa de mielina, lo que podría afectar tanto a los procesos de mielinización como de remielinización.
Para que el acetato de glatiramer sea eficaz en el bloqueo de la unión entre αMβ2 y la proteína básica de la mielina en el sistema nervioso central, un prerrequisito obvio es la capacidad del acetato de glatiramer para pasar la barrera hematoencefálica. Como un primer paso en la ruta para llegar al sistema nervioso central, la supervivencia después de la inyección parece particularmente importante. Los datos in vitro y los datos de los ensayos clínicos en voluntarios sanos indican que después de la administración subcutánea, el acetato de glatiramer se absorbe rápidamente.
La farmacocinética del acetato de glatiramer se ha evaluado en ratones, ratas y monos por radiomarcaje. Radiactividad sérica máxima se observa después de 2 a 4 horas en monos. El principio activo se absorbe rápidamente después de la inyección subcutánea (20 mg al día) con 10% restante en el sitio de inyección después de 1 h. Hay una hidrólisis rápida a los aminoácidos y péptidos más cortos y gran parte de la degradación ya produce en el tejido subcutáneo. Sin embargo, esto no afecta a la integrina αMβ2 ya que está bien establecido que incluso pequeños péptidos pueden actuar como antagonistas de la unión in vivo. En relación con el sitio real de acción para los efectos de unión de la proteína básica de la mielina, antagónicas del acetato de glatiramer, se sugiere que esto sería relevante en el contacto inmediato entre la vaina de mielina dañada y una integrina αMβ2 que expresan fagocitos tales como las células microgliales o monocitos.
En la actualidad no se conoce la distribución del acetato de glatiramer o si los polímeros contenidos en este, son capaces de cruzar la barrera hematoencefálica, por lo que no se sabe si llega al sistema nervioso central. Pero una razón importante para sugerir esa posibilidad es la disfunción o avería, de la barrera hematoencefálica, que se cree que ocurre en la esclerosis múltiple. La concentración de proteínas de alto peso molecular, tales como fibrinógeno aumenta en el liquido cefalorraquídeo en el caso de una avería de la acreditación e incluso en individuos sanos no parece haber un intercambio de sustancias. También es posible, que el ligando de unión αMβ2 y propiedades antagonistas del acetato de glatiramer pueden influir en la respuesta inmune a la vaina de mielina actuando sobre los leucocitos fuera del sistema nervioso central, es decir, en
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los tejidos de plasma o linfoides secundarios.
Otro hallazgo indica que el acetato de glatiramer puede formar una unión estable con los receptores en la superficie celular de monocitos en un lapso de tiempo significativo. Los monocitos se consideran por lo general una parte del sistema inmune innato, pero su potencial para diferenciarse en macrófagos y células dendríticas también les permite desempeñar funciones en el sistema de inmunodeficiencia adquirida, más notablemente con respecto a la regulación de las funciones celulares T.
En principio, la proteína básica de la mielina se encuentra en el líquido cefalorraquídeo, el cual podría tener fugas a través de una barrera hematoencefálica dañada en plasma como se ha informado tanto para el daño cerebral agudo como para trastornos neurológicos progresivos crónicos. Sin embargo, otras funciones de la influencia del acetato de glatiramer en la función de αMβ2 pueden ser sugeridos. En un entorno clínico, el tratamiento con acetato de glatiramer aumenta el número de monocitos circulantes en aproximadamente el 20%. Estos efectos del tratamiento con acetato de glatiramer están teniendo lugar fuera del sistema nervioso central.
La actividad relacionada con el acetato de glatiramer en la función de los monocitos es de considerable interés, ya que hallazgos recientes han indicado que este subconjunto de leucocitos desempeñan un papel importante en los procesos afectados por la esclerosis múltiple, aparentemente a través de la capacidad de los monocitos para modular la función de los linfocitos T. (Babak Jalilian, 2012)
7.2.2.3 Modelos Alternativos de Acción
Debido a que los modelos anteriores de acción no son claros en cuanto al funcionamiento del acetato de glatiramer, existen modos alternativos. Estos incluyen una actividad neuro-‐protectora, donde el fármaco disminuye la inflamación hacia una respuesta inmune de tipo Th2. Con respecto a la respuesta humoral, los anticuerpos no reducen la eficacia clínica del acetato de glatiramer. (Babak Jalilian, 2012)