Transcript Document
Az inkretintengelyen ható gyógyszerek pleiotrop előnyei Prof. Dr. Winkler Gábor osztályvezető főorvos Szent János Kórház Budapest, II. sz. Belgyógyászat-Diabetológia, Budapest Az inkretinek és inkretin hatású szerek pleitróp hatásai Prof. Dr. Winkler Gábor Debreceni Nephrológiai Napok 2013. május 31. A pleiotrop hatás fogalma A pleiotropia genetikai fogalomként került a mai orvostudomány szókincsébe. Egy gén több, látszólag össze nem függő sajátosságot determináló tulajdonságának jelenté sével Eredete a görög „pleios” (több, sok) és „tropein” (fordít) szavakból származtatható Tágabb értelemben pleiotrop hatásoknak nevezik vala mely gyógyszer (vegyület) fő hatásától független, kedvező sajátosságait is, amelyek alkalmazásának, használatának további előnyét jelenthetik Lehetséges pleiotrop előnyök diabetesben A béta-sejt tömeg megőrzése A keringési kockázat mérséklése A myocardyocyták és az endothel közvetlen védelme Testsúlycsökkentés Renoprotectio Az incretin hormonok kulcsfontosságú szerepet játszanak a glukóz homeosztázisában GLP-1 Az ileum és a colon L-sejtjeiből szabadul fel 1,2 A béta-sejtek glukóz-sensor működését javítja Az inzulin-választ glukóz-dependens módon serkenti1 Az alfa-sejtek glukagon-szekrécióját glukóz-dependens módon gátolja1 Gátolja a gyomorürülésta,1,2 Csökkenti a táplálékbevitelt és a testsúlyt2 Serkenti a béta-sejtek neogenesisét és gátolja apoptosisát GIP A duodenum K-sejtjeiből szabadul fel1,2 A béta-sejtek inzulinválaszát glukózdependens módon serkenti1 Serkenti a béta-sejtek neogenesisét és gátolja apoptosisát a A hatás csak farmakológiai GLP-1 szint mellett jelentkezik. 1. Drucker ,DJ: Diabetes Care 26: 2929–2940. 2003; 2. Meier, JJ et al: Best Pract Res Clin Endocrinol Metab 18: 587–606. 2004. GLP-1 receptor mediálta pleiotróp hatások Meier JJ. Nat.Rev.Endocrinol. 2012 Sept.; doi:10.1038/nrendo.2012.140 Incretin alapú kezelési lehetőségek Humán GLP-1: csak infúzióban GLP-1 mimeticumok (ez idő szerint parenteralis alkalmazással) – farmakológiai GLP-1 hatás - GLP-1 agonisták: liraglutid, albi-, dula-, semaglutid - GLP-1 receptor agonisták: exenatid, exenatid qw, lixisenatid GLP-1 hatásfokozók (DPP-4 gátlók) – élettani GLP-1 válasz - kompetitív antagonisták (sita-, alo-, linagliptin) - kovalensen kötődő (szubsztrát típusú) gátlók (vilda-, saxagliptin) GLP-1 receptor mediálta pleiotróp hatások Meier JJ. Nat.Rev.Endocrinol. 2012 Sept.; doi:10.1038/nrendo.2012.140 GLP-1 receptorok a cardiovascularis rendszer szöveteiben Szívizomsejtek Endocardium Microvascularis endothelium; Koszorúér simaizom Arteria mesenterica (intima media simaizom sejtek) Ban et al; Circulation 2008 GLP-1-receptorok: zöld Ér/szív simaizomsejtek: vörös Sejtmagok: kék A GLP-1 értágító hatású és javítja az endothel funkciót Alkar vasodilatatio Egészséges egyének 2-es típusú cukorbetegek (stabil szívkoszorúér-betegséggel) 7 GLP-1 előtt GLP-1 után (1.2 pmol/kg/perc) 20 15 * * 10 FMD (%) változása a kiindulási értékről Áramlás /ml/100 ml/perc) 25 6 5 4 3 2 5 1 0 0 0 2 4 6 8 Acetilkolin infúzió (μg/100 ml/min) Kontroll GLP-1 (sóoldat) (2 pmol/kg/min) FMD = Flow-mediálta vasodilatatio Basu, et al : AJP 2007 Nystrom, et al: Am J Physiol Endocrinol Metab 2004 A DPP-4 gátlás javítja az endothel-dependens vasodilatatiót 2-es típusú diabéteszes betegekben 4 hetes keresztezett vizsgálat (n=16) 15 p = 0.01 10 5 0 0 0.5 2.0 8.0 Acetilkolin infúzió (μg/dl/perc) van Poppel et al; Diabetes Care [Epub ahead of print] Endothel független véráramlás alkar véráram változása (ml/dl/perc) alkar véráram változása (ml/dl/perc) Endothel függő véráramlás 15 p = ns 10 5 0 0 0.06 0.20 0.60 Nátrium-nitroprusszid infúzió (μg/dl/perc) Vildagliptin (50 mg bid) Acarbose (100 mg tid) A GLP-1 csökkenti a hyperglykaemia-indukálta oxidatív stresszt és javítja az endothel funkciót Egészséges egyének 2-es típusú diabéteszes betegek 0.4 120 120 * 40 *† 12 (%) (pg/ml) 0 80 * 1h 8.5 80 * *† *† *† * *† 40 8 4 2h 5.0 (mmol/l) Kiindulás 7.8 Placebo GLP-1 (0.4 pmol/kg/perc) Ceriello et al; Diabetes Care 2011 * * 0 Kiindulás Plazma glukóz 4.5 * 12 8 0 *† 0 16 *† 4 *† 0.8 0 0 16 Flow-mediált vazodilatáció (μmol/l) * 0.4 (%) 8-iso PGF2α 1.2 0.8 (pg/ml) Nitrotirozin (μmol/l) 1.2 1h 15.0 * 2h 12.8 (mmol/l) Placebo GLP-1 (0.4 pmol/kg/perc) *, p<0.05 a kiinduláshoz képest †, p<0.05 a placebóhoz képest Az exendin-4 csökkenti az intima megvastagodását arteria femoralis sérülés után egerekben Sóoldat (mm2) 0.03 Intima 0.02 Exendin-4 (24 nmol/kg/nap) Media (mm2) 0.012 2 * 0.004 0 Sóoldat Ex-4 Intima/media arány 3 0.008 0.01 (mm2) 4 * 1 0 Sóoldat Goto, K et al: Biochem Biophys Res Commun 2011 Ex-4 0 Sóoldat Ex-4 Az állatokat 7 nappal a sérülés előtt kezdték kezelni, majd 28 napig folytatták a kezelést GLP-1 receptor mediálta pleiotróp hatások Meier JJ. Nat.Rev.Endocrinol. 2012 Sept.; doi:10.1038/nrendo.2012.140 A GLP-1 GLP-1R dependens és -independens szívhatásai GLP-1R dependens hatások Pozitív inotrop hatás Perfusio NO-dependens serkentése (vasodilatatio) Cardiomyocyták glukóz felvételének serkentése Infarcerálódott terület nagyságának csökkentése (állat modellen) Pozitív chronotrop hatás (?) GLP-1R független hatások Infarcerálódott terület nagyságágának csökkentése (állatmodellen) NO-independens vasodilatatio (?) A sitagliptin javítja a dobutamin stresszre adott myocardium választ coronaria betegekben 80 Ejekciós frakció (%) 75 70 Szitagliptin Kontroll 65 60 55 50 Kiindulás Stressz csúcs Visszatérés Dobutamin stressz echocardiographiával igazoltan 100 mg sitagliptin javította a stressz után a globális és regionális bal kamra funkciót coronaria betegekben DPP-4 Inhibition by Szitagliptin Improves the Myocardial Response to Dobutamine Stress and Mitigates Stunning in a Pilot Study of Patients With Coronary Artery Disease; Read, PA et al: Circ Cardiovasc Imaging 3: 195-201. 2010. A liraglutid csökkenti az infarktusos terület méretét – farmakológiai kondícionálás Infarktusos terület aránya (%) 7 napos liraglutid kezelés után egereken koronária lekötéssel okoztak MI-t. Az ábra 28 nap múlva mutatja a infarktusos terület nagyságát. Liraglutid 30 p<0.05 20 10 0 Noyan-Ashraf, et al: Diabetes 58: 975–983. 2009. Placebo A DPP-4-gátlóval történt előkezelés GLP-1-dependens mechanizmuson keresztül csökkenti az infarktus méretét patkányszívben ex vivo Ex vivo patkányszivek Infarktus-rizikó zóna arány (%) (iszkémia/reperfúzió protokoll) 80 +/- exendin 9-39 60 * 40 * * * 20 0 Kontroll Vilda- Hausenloy et al, Heart (2010), abstract FC1 Sita- Vilda- Vilda- + ex9-39 Sita- Sita- + ex9-39 Vilda = vildagliptin (2 hetes előkezelés in vivo) Sita = Sitagliptin (2 hetes előkezelés in vivo) Exendin 9-39 = GLP-1 receptor antagonista Dual stem cell comprising administration of G-CSF and sitagliptin improves stem cell homing, cardiac function and survival after MI in mice Hans D Theiss, Lisa Krieg, Marcus Vallaster, Josef Mueller-Hoecker and Wolfgang-M Franz Medical Department I University of Munich – Grosshadern Germany Theiss, HD et al: Cell Stem Cell 4: 313-323, 2009. A kettős őssejtkezelés (G-CSF és DPP-4 gátló) hipotézise Infarktus területe G-CSF Direkt szívhatás: Szívizomsejt apoptosis ↓ Az SDF-1 kemokint a A CXCR-4 kemokin Az infarktus DPP-4 enzim területén hasítja → receptor az őssejtek SDFSDF-1 kemokinek DPP-4 gátló (sitagliptin) 1 felé történő kitapadását jelennek meg alkalmazásával a kemokin segíti elő stabilizálható SDF-1 Az őssejtek célba jutása javul az SDF-1 grádiens felé Őssejtek mobilizálása a csontvelőből a vérkeringésbe Túlélés ↑ Szív funkció ↑ Remodeling ↓ Neovaszkularizáció ↑ DPP-4 KP=lizin,prolin *Zaruba M, *Theiss H et al & Franz WM. Cell Stem Cell 2009 KP SDF-1 3-68 → SDF-1 stabilizálódik (Genetikai/farma kológiai) DPP-4 gátlás Őssejtszám változása a különböző kezelések mellett Sejtek (%) CD 45-/CD34-/Sca-1+ (szív) MI + G-CSF MI + Sitagliptin + G-CSF * MI + Sóoldat MI + Sitagliptin Theiss, HD, et al: Cell Stem Cell 4: 313-323, 2009. Az infarktusos terület méretének változása a 6. és 30. napon (MI után) A sitagliptin +/- G-CSF csökkenti az infarktus terület kiterjedését 30 nappal az infarktus után Infarktus terület kiterjedése (30. nap) MI + G-CSF MI + Sitagliptin + G-CSF MI + Sóoldat MI + Sitagliptin infarktus terület (%) infarktus terület (%) Infarktus terület kiterjedése (6. nap) Theiss, HD et al: Cell Stem Cell 4: 313-323, 2009. A halálozás alakulása a 30. napon Túlélés (%) MI + Sitagliptin + G-CSF MI + Sitagliptin MI + G-CSF MI + Sóoldat Infarktus után eltelt napok Theiss, HD et al: Cell Stem Cell 4: 313-323, 2009. GLP-1 receptor mediálta pleiotróp hatások Atherosclerosis Meier JJ. Nat.Rev.Endocrinol. 2012 Sept.; doi:10.1038/nrendo.2012.140 Az incretinek összetett hatása a postprandiális lipidszintekre Ansar, A et al: Cardiovasc Diabetol 10: 61-66. 2011. A sitagliptin kezelés csökkentette a postprandialis hyperlipidaemiát - 9,4%* p=0,006 Idő (h) Apo-B48 (ng/ml) Plazma TG (mmol/l) Plazma TG és Apo-B48 szint változása oralis lipid terhelésre 6 hetes placebo vagy 100 mg/nap sitagliptin kezelést követően 2-es típusú diabéteszesekben (N=36) - 7,8%** p=0,03 Idő (h) *Plazma TG AUC mg/ml/h **Plazma Apo-B48 AUC ng/ml/h Tremblay,AJ et al: Diabetes Obes Metab 13: 366–373. 2011. Sitagliptin (100 mg/nap ) terápia mellett szignifikáns javulás a lipoprotein paraméterekben Keresztezett 6 hetes vizsgálat ; Sitagliptin (100mg/die) vs. placebo n=36 éhomi ns 2.0 2.0 +1.7% 0 -2.0% -2.0 -4.0 -6.0 -8.0 -10.0 ns -3.9% -5.1% * * -4.7% * -5.2% * *p=0.003-0.06 Változás vs placebo (%) Változás vs placebo (%) postprandialis 0 -2.0 -4.0 -5.1% * -6.0 -8.0 -10.0 -7.8% -9.4% * -7.6% * Effect of Sitagliptin therapy on postprandial lipoprotein levels in patients with type 2 diabetes Tremblay, AJ et al: Diabetes Obes Metab 13: 366-373. 2011. * -9.3% * A natív GLP-1 és GIP csökkentik a macrophag infiltrációt és az atherosclerotikus laesio növekedését apolipoprotein E-deficiens egerekben Atherosclerotikus felszín területe GLP-1 Area (mm2) 5 4 * Macrophag infiltráció * 3 60 (%) 4. hét 2 0 Area 2 3 1 0 Nagashima , M et al: Diabetologia 54: 2649–2659. 2011. * * 40 0 * * 60 (%) (mm2) GIP 4 * 20 1 5 * 40 20 0 Ex 9-39 = GLP-1 receptor antagonista Pro3-GIP = GIP receptor antagonista A sitagliptin csökkenti a proinflammatorikus citokinek expresszióját apolipoprotein E-deficiens egerekben IL:interleukin TNF-α:tumor necrosis factor-α MCP:macrophag chemoattractant protein VCAM-1:vascular cell adhesion molecule-1 *p<0.05 16 hetes kezelés A Dipeptidyl Peptidase-4 Inhibitor, Des-Fluoro-Szitagliptin, Improves Endothelial Function and Reduces Atherosclerotic Lesion Formation in Apolipoprotein E–Deficient Mice Junichi Matsubara et Al. Journal of the American College of Cardiology Vol. 59, No. 3, 2012 Az incretin alapú kezelések javítják a kardiovaszkuláris rizikó biomarkereit Liraglutid metaanalízis (1.8 mg naponta Vildagliptin (50 mg naponta kétszer; hozzáadott egyszer 26 hétig) –10 –20 BNP hs-CRP +25 %-os változás a kiinduló értékről * ** –23.1 *** PAI-1 BNP hs-CRP +7.5 0 –7.5 ns –25 –26.8 * –50 –40 –38.9 –50.0 * –10 –30 Adiponektin ns Liraglutid (1.9 mg naponta egyszer 14 hétig) –20 hs-CRP –11.9 –30 0 TNFα +21.8 %-os változás a kiinduló értékről %-os változás a kiinduló értékről 0 th. 1 évig * Vildagliptin + pioglitazon + glimepirid –20 –25 * ns –38 ** Plutzky et al; EASD 2009, Poster 762; Courrèges et al; Diabet Med 2008 PAI-1 BNP hs-CRP TNFα = Plazminogén aktivátor inhibitor-1 = B-típusú natriuretikus peptid = Magas szenzitivitású C-reaktív protein = Tumor nekrózis faktor α Derosa et al; Horm Metab Res 2010 Indirekt vagy direkt CV hatású DPP4 szubsztrátok Ussher, JR, Drucker, DJ: Endocr Rev 33: 187-215. 2012. GLP-1 receptor mediálta pleiotróp hatások Meier JJ. Nat.Rev.Endocrinol. 2012 Sept.; doi:10.1038/nrendo.2012.140 Lehetséges pleiotrop előnyök diabetesben és az incretinek pleiotrop sajátosságai „Pleiotrop” előnyök diabetesben A béta-sejt tömeg megőrzése Keringési kockázat mérséklé-se Testsúlycsökkentés Renoprotectio Incretinek pleiotrop hatásai Béta-sejtek neogenesisének serkentése / apoptosisának gátlása (GLP-1, GIP) Endothelvédelem - NO-függő és –független vasodilatatio - neointima képzés serkentés Szív pumpafunkciójának javítása Dyslipidaemia mérséklése Hypertensio csökkentése Testsúlycsökkentés Vesevédelem Köszönöm a figyelmet !