World Rank Order of Disease Burden

Lower resp infectionDiarrhoeal diseasesPerinatal Major depressionIsch heart diseaseCerebrovasc diseasTBMeaslesTraffic accidentsCong anomaliesMalariaCOPDFallsFe-def anaemiaProt-energy malnut

1 Isch heart disease2 Major depression3 Traffic accidents4 Cerebrovasc disease5 COPD6 Lower resp infection7 TB8 War9 Diarrhoeal diseases10 HIV11 Perinatal12 Violence13 Cong anomalies14 Self-inflicted injuries15 Bronchial and lung CA

12345678910111213141516 17 19 28 33 19 24 25 37 39

1990 2020

Yeghiazarians Y, et al. N Engl J Med 2000; 342; 101-114.

Trombosi Arteriosa : Adesione delle piastrine alla parete vascolare

danneggiata - White in colour - Spesso associata

con MI, stroke and iscemia cerebrale

Trombosi Venosa :Sono il risultato di un rallentamento di flusso del sangue

e ad attivazione della coagulazione - Red in color Red in color -

Spesso associata con Interventi Chirurgici,

Patologia Tumorale, Patologia cardiovascolare

TrombosiTrombosi

• Fase Vascolare (disfunzione endoteliale)

• Fase Piastrinica (adesione, attivazione e aggregazione)

• Fase Coagulativa (attivazione)

Generazione di un tromboGenerazione di un trombo

Le piastrine sono cellule anucleate che derivano dai megacariociti

L’integrità vascolare (endotelio)ne previene l’adesione e la attivazione

Dopo danno vascolare (meccanico o chimico) le piastrine aderiscono al sottoendotelio o all’endotelio

Subiscono quindi un cambiamento di forma (shape change), il rilascio del contenuto degli alpha-granuli (ADP) ed aggregano

Fase piastrinicaFase piastrinica

Ruolo delle piastrine nella Ruolo delle piastrine nella formazione di un tromboformazione di un trombo

EC

Sottoendotelio

Flusso

EC

Sottoendotelio

GPIb

GPVI

vWF COL

LESIONE VASCOLARELESIONE VASCOLARE

1) Adesione

CONDIZIONI FISIOLOGICHECONDIZIONI FISIOLOGICHE

Flusso

EC

EC

Sottoendotelio

GPIb

GPVI

vWF COL

GPIIbIIIa

ADPTXA2

vWF

2) Attivazione

3) Aggregazione

EC

Sottoendotelio

Flusso

GPIb

GPVI

vWF COL

GPIIbIIIa

ADPTXA2

vWF

TXA2

Flusso

GP Ib

Platelet adhesion, ….Platelet adhesion, ….

Dysfunctional endotheliumPlatelet

GPIIb

PlateletEC

GPIIIa

Adhere to CollagenCollagen and vonvon WillebrandWillebrand factorfactor via GP Ib in the subendothelium

……..activation and activation and degranulation degranulation

GP IIb/IIIa

FibrinogenFibrinogen

FibrinogenFibrinogen

Adhere to CollagenCollagen and vonvon WillebrandWillebrand factorfactor viaGPIbGPIb in the subendothelium

Platelet……and aggregationand aggregation

FibrinogenFibrinogen

LL

Meccanismi di attivazioneMeccanismi di attivazione

ADP

Collagene

TXA2

Trombina

Forza di taglio

GPIIb-IIIa

Legame al Fibrinogeno

Principali farmaci antiaggregantiPrincipali farmaci antiaggreganti

ADP

TICLOPIDINA CLOPIDOGREL

Collagene

TXA2

Trombina

Forza di taglio

ASPIRINA

GPIIb-IIIa

ANTAGONISTIGPIIb-IIIa

L’Aspirina: meccanismoL’Aspirina: meccanismo

Collagene

vWF, Fn Vn, Tsp

PDGF, ßTG, PF4

TXA2

Acetilazione irreversibiledella cicloossigenasi-1

biosintesi piastrinica di TXA2

Blocco dell'amplificazionedella aggregazione

piastrinica da TXA2 e da endoperossidi ciclici

Aspirina: Dosi AntitromboticheAspirina: Dosi Antitrombotiche

Patologia Dose minima efficace pro die (mg)

Angina Stabile 75Angina Instabile 75Infarto Miocardico Acuto 160TIA o Minor Stroke 50Stroke Ischemico Acuto 160

0

250

500

750

1000

1250

1 2 3 4

1) analgesica2) antiinfiammatoria3) antipiretica4) antitrombotica

Aspirina: Quali Dosi ?Aspirina: Quali Dosi ?

Farmaci antiaggreganti: Farmaci antiaggreganti: aspirinaaspirina

Aspirina - meccanismo– Acetila in modo irreversibile la cicloossigenasi– Inibizione permane per ~10 giorni (emivita piastrinica)

Aspirina - limiti– Non inibisce l’aggregazione indotta da agenti che non

utilizzano il metabolismo dell’AA (Thr, ADP)

– Ipersensibilità e “resistenza”

– Sanguinamenti gastrointestinali

Aspirino-ResistenzaAspirino-Resistenza

• Identifica l’incapacità dell’aspirina di inibire l’aggregazione piastrinica o di proteggere un individuo da complicanze trombotiche

• Possibili meccanismi: ridotta biodisponibilità, indeguato metabolismo, ridotta inibizione del trombossano, fattori genetici……

• Rilevanza clinica: da stabilire

Struttura Composti TienopiridiniciStruttura Composti Tienopiridinici

• Inibizione irreversibile e selettiva del Inibizione irreversibile e selettiva del legame dell ’ADP al suo recettorelegame dell ’ADP al suo recettore

Clopidogrel e TiclopidinaClopidogrel e Ticlopidina

Ridotto legame al fibrinogeno

ADPADP ADPADP

Piastrina

A2P5PA3P5pA3P5PS

P2Y1

ADP

Metaboliti delleTienopiridine

P2Y12

ADP

AR-C66096

PLCGaq

Ca++

ACGai2

ATP cAMP

-

Fasi iniziali(shape change)

AGGREGAZIONEPIASTRINICA

Amplificazione

POTENZIAMENTODELLA SECREZIONE

PIASTRINICA

Recettori P2Y nelle PiastrineRecettori P2Y nelle Piastrine

Tienopiridine Tienopiridine (ticlopidina e clopidogrel)

– Inibiscono in modo irreversibile e selettivo il P2Y, recettore piastrinico per l’ADP

– Sono profarmaci

Effetti collaterali:– Reazioni cutanee, disordini gastrointestinali, e di

carattere emorragico– Per la sola Ticlopidina: alterazioni della crasi

ematica

Farmaci antiaggreganti: Farmaci antiaggreganti: tienopiridinicitienopiridinici

Riduzione del rischio relativo20%

Follow-up (mesi)0 6 12

CLOPIDOGREL+ASA

PLACEBO+ASA

0.00

0.14

0.08

0.02

0.04

0.06

0.10

0.12

Pu

nte

gg

io d

i ris

ch

io g

lob

ale

Studio CURE: RisultatiStudio CURE: Risultati

The CURE Investigators N Engl J Med 2001, 345, 494

Attivazione piastrinica Attivazione piastrinica

ADP

TICLOPIDINA CLOPIDOGREL

Collagene

TXA2

Trombina

Forza di taglio

ASPIRINA

GPIIb-IIIa

Legame al Fibrinogeno

Complesso glicoproteico GP IIb-IIIa e Complesso glicoproteico GP IIb-IIIa e aggregazione piastrinicaaggregazione piastrinica

Pazienti con trombastenia di Glanzmann mostrano deficit congeniti o alterazioni funzionali del GP IIb-IIIIa

Tali alterazioni si accompagnano ad un ridotto o assente legame del fibrinogeno alle piastrine

Carenza o mancata funzione del GP IIb-IIIa si accommpagna a un difetto globale di aggregazione piastrinica

1.1.AbciximabAbciximab: forma chimerica dell’anticorpo monoclonale murino c7E3 Fab (parenterale) diretto contro il complesso glicoproteico GP IIbIIIa

2.2.Eptifibatide: Eptifibatide: Antagonista peptidico della sequenza RGD del fibrinogeno (parenterale)

3.3.FibaniFibani: Composti peptidomimetici che inibiscono in modo competitivo il complesso GP IIbIIIa (parenterale)

Antagonisti complessoAntagonisti complesso GP IIb/IIIaGP IIb/IIIa

Indicazioni terapeutiche degli anti GPIIb-IIIa

In aggiunta ad aspirina ed eparina nella prevenzione di complicanze ischemiche su base trombotica

• Interventi di rivascolarizzazioneInterventi di rivascolarizzazione

• Infarto miocardico acutoInfarto miocardico acuto

Effetto paradosso degli inibitori del complesso glicoproteico IIb/IIIa. In alcune situazioni e sottodosati, gli inibitori del complesso glicoproteico IIb/IIIa possono provocare aumento del rischio trombotico a causa di attivazione piastrinica e di aumento dell’espressione di CD40L. CD40L, ligando di CD40

modificata da Antman EM. Am Heart J 2003

Fibrina

VIIaVIIa

Via estrinseca Via intrinseca

FIX

FX

Protrombina Trombina

Fibrinogeno

FIXaFIXaFVIIIa

FXaFXaFVa

FX

Membrana Cellulare

Tissue Tissue FactorFactor

Ca++

Fosfolipidi

Ca++

Fosfolipidi

Ca++

Fosfolipidi

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti orali

Farmaci AnticoagulantiFarmaci Anticoagulanti

Eparine ad alto e basso peso Eparine ad alto e basso peso molecolaremolecolare

Inibitori diretti del FXaInibitori diretti del FXa

AntitrombiniciAntitrombinici

Meccanismo d’azioneMeccanismo d’azioneGli anticoagulanti orali (warfarina e acenocumarolo) inibiscono la carbossilazione dei fattori della coagulazione vitamina-K dipendenti:

fattori II, VII, IX, and X

Dicumarolo è stato il primo isolato da trifoglio dolce - causava emorragia nel bestiame

Sintesi di composti cumariniciWisconsin Alumni Research Foundation coumARIN

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti orali

L’ossidazione della vitamina K si accompagnata con la -carbossilazione dei residui di acido glutamico, necessari per chelare il Ca2+

La Warfarina blocca la vit K La Warfarina blocca la vit K epossido-reduttasi e quindi la epossido-reduttasi e quindi la disponibilità di vit K nella forma disponibilità di vit K nella forma ridotta, substrato della reazioneridotta, substrato della reazione

La Warfarina blocca la vit K La Warfarina blocca la vit K epossido-reduttasi e quindi la epossido-reduttasi e quindi la disponibilità di vit K nella forma disponibilità di vit K nella forma ridotta, substrato della reazioneridotta, substrato della reazione

Fibrina

VIIaVIIa

Via estrinseca Via intrinseca

FX

Protrombina Trombina

Fibrinogeno

FIXaFIXa FVIIIa

FXaFXaFVa

FX

Membrana Cellulare

Tissue Tissue FactorFactor

AOAO

AOAOAOAO

AOAO

Assorbimento veloce e completo dopo assunzione orale

Elevato legame alle proteine plasmatiche (>99%)

Biodisponibilità del 100%

Emivita media particolarmente lunga (36 - 42 ore)

Attraversano la barriera placentare (teratogeni)

La clearance è funzione CY2C9* e CYP2C19

* Lento metabolismo in portatori di una mutazione allelica * Lento metabolismo in portatori di una mutazione allelica spiega perché in ~10% dei pazienti si raggiunge un range spiega perché in ~10% dei pazienti si raggiunge un range terapeutico con basse dosi (<1mg/d)terapeutico con basse dosi (<1mg/d)

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti orali

Questa osservazione suggerisce:

• un “controllo genetico” della anticoagulazione • l’identificazione di gruppi che sono “iper-

responsivi” alla terapia con warfarin

Infatti in soggetti portatori di tali alleli (21% della popolazione generale) la dose iniziale di W può essere ridotta di circa 4 volte

Mentre in soggetti a rischio (anziani) si può usare un altro AO che non utilizza in CYP2C9

Association of polymorphisms in the cytochrome Association of polymorphisms in the cytochrome P450 CYP2C9 with warfarin dose requirement and P450 CYP2C9 with warfarin dose requirement and

risk of bleeding complicationsrisk of bleeding complicationsAithal et al. The Lancet 353;717:1999

Monitoring Warfarin Therapy is a Balancing Act!Monitoring Warfarin Therapy is a Balancing Act!

International Normalized Ratio (INR)

– Monitoraggi frequenti per somministrare la giusta

dose non consente un facile uso degli anticoagulanti

orali

Centri Specializzati

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti oraliMonitoraggioMonitoraggio

QuickTime™ e undecompressore TIFF (LZW)

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Anticoagulanti oraliAnticoagulanti oraliProblemiProblemi

Finestra terapeutica molto stretta

Variabilità di risposta

Controllo di laboratorio frequente

Non aderenza alla terapia

Emorragia dose-dipendente

Interazioni con farmaci ed alimenti

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti oraliEmoraggiaEmoraggia

Sospensione del farmaco

Somministrazione Vitamina K (fitonadione)

Trasfusione plasma fresco o congelato

Complesso protrombinico concentrato

Anticoagulanti oraliAnticoagulanti oraliIndicazioniIndicazioni

Prevenzione primaria e secondaria tromboembolia venosa ed embolia polmonare

Prevenzione tromboembolismo in pazienti con fibrillazione atriale o in portatori di protesi valvolari

Prevenzione primaria in soggetti ad alto rischio di infarto

Prevenzione stroke e ricorrenza di infarto

Eparine ad alto e basso Eparine ad alto e basso peso molecolarepeso molecolare

• Appartengono ad una famiglia eterogenea di polisaccaridi lineari: i glicosaminoglicani

• Sintetizzati dai mastociti ed isolati e purificati da mucosa intestinale porcina

• Si legano alle cellule endoteliali, ai macrofagi ed a proteine plasmatiche e piastriniche

EparineEparine

UFH = mean 50saccharide units

LMWH = mean 18saccharide units

Which Heparin? Which Heparin? Unfractionated and LMW Unfractionated and LMW HeparinHeparin

L’attività anticoagulante dell’eparina è mediata da:

• presenza di antitrombina (AT III) nel sangue

• sequenza pentasaccaridica nelle molecole di eparina

LMWH

UFH

Eparine:Eparine:meccanismo d’azionemeccanismo d’azione

L’ATIII inibisce alcuni fattori della coagulazione attivati

Il legame eparina-ATIII ne accelera la attività inibitoria di almeno 1.000 volte

Which Heparin?Which Heparin?

LMWHs also of Differing Chain LMWHs also of Differing Chain LengthLength

Weitz J, et al. N Engl J Med 1997

Fibrina

VIIaVIIa

Via estrinseca Via intrinseca

FIX

FX

Protrombina

Fibrinogeno

FIXaFIXa FVIIIa

FXaFXaFVa

FX

Membrana Cellulare

Tissue Tissue FactorFactor

TrombinaTrombina

EPARINEEPARINE

ATIIIATIII

SomministrazioneSomministrazionesottocute o endovena per infusione continua

DistribuzioneDistribuzionevolume ematico, legame specifico e non a proteine

plasmatiche ed a membrane cellulari.10-20% biodisponibile dopo s.c.

EliminazioneEliminazioneeliminazione rapida ad opera del sistema reticolo

endoteliale e dai mastociti

MonitoraggioMonitoraggiocontinuo con tempo di coagulazione

Eparina non frazionataEparina non frazionata

• Migliore biodisponibilità (s.c.)

• Emivita più lunga

• Eliminazione dose-indipendente

• Minori effetti collaterali

Eparine a basso peso molecolareEparine a basso peso molecolare

SANGUINAMENTOPIASTRINOPENIA

OsteoporosiNecrosi cutaneeReazioni di ipersensibilitàIpoaldosteronismo

Eparine: Eparine: Reazioni avverseReazioni avverse

Sospendere la somministrazione

oppure

Somministrare Solfato di ProtaminaSolfato di Protamina in infusione lenta endovenosa (1 mg/100 IU di eparina stimate)

Il solfato di protamina può dare reazioni allergiche

Eparina: Eparina: SanguinamentoSanguinamento

• La piastrinopenia è associata alla comparsa di immunocomplessi IgG/eparina

• L’incidenza di piastrinopenia è variabile (0.1 -1%) e dipende dalla preparazione dell’eparina e dalla patologia

• La piastrinopenia si associa a trombosi venosa o arteriosa (incidenza 0.4%) come conseguenza di una attivazione piastrinica e della coagulazione

Eparine: Eparine: PiastrinopeniaPiastrinopenia

Eparina: uso clinicoEparina: uso clinico

• Profilassi in interventi chirurgici al basso addome e di cardiochirurgia

• Trombosi venosa profonda• Embolia Polmonare• Angina ed infarto del miocardio

• Ristenosi dopo angioplastica• Per ricoprire stents, canule, superfici artificiali……

Inibitori diretti del FXaInibitori diretti del FXa

• FondaparinuxFondaparinux: pentasaccaride di sintesi

• Analogo alla sequenza che lega l’ATIII nelle eparine ad alto e

basso peso molecolare

• Inibisce selettivamente il FXa

Inibitori diretti del FXaInibitori diretti del FXa

Antitrombina III

PentasaccarideFattore Xa

EmivitaEmivita 12 -18 ore dopo somministrazione 12 -18 ore dopo somministrazione sc sc e di e di 3-3-5 ore 5 ore dopo somministrazionedopo somministrazione ev ev

BiodisponibilitàBiodisponibilità del 100%del 100% (non si lega a proteine plasmatiche o cellulari)

Attività anticoagulante Attività anticoagulante prevedibile, non prevedibile, non

necessità di monitoraggionecessità di monitoraggio

Volume di distribuzione Volume di distribuzione bassobasso

EliminazioneEliminazione renale del farmaco immodificatorenale del farmaco immodificato

FFondaparinux: ondaparinux: FarmacocineticaFarmacocinetica

VantaggiVantaggi:• Una sola somministrazione giornaliera• Basso rischio di sanguinamento• Nessuna interazione con le piastrine• Nessuna interazione farmacologica• Risposta terapeutica prevedibile

ProblemiProblemi:antidotoEffetto non antagonizzato dal solfato di protaminaPossibile uso di fattori della coagulazione ricombinante, non sempre disponibili e costosi

FFondaparinuxondaparinux

FFondaparinuxondaparinux

• Appprovato dalla FDA per la profilassi del

tromboembolismo venoso in pazienti con frattura d’anca,

e interventi di chirurgia ortopedica maggiore all’anca ed

al ginocchio

Fibrina

VIIaVIIa

Via estrinseca Via intrinseca

FIX

FX

Protrombina

Fibrinogeno

FIXaFIXa FVIIIa

FXaFXaFVa

FX

Membrana Cellulare

Tissue Tissue FactorFactor

TrombinaTrombina

ANTITROMBINICIANTITROMBINICI

Inibitori della TrombinaInibitori della Trombina

• Lepirudina• Argatroban• Bivalirudina

• Ximelagatran / Melagatran*Ximelagatran / Melagatran**ritirato dalla FDA nel per tossicità epatica

Inibitori diretti della trombinaInibitori diretti della trombina

Thrombin is the central effector of coagulation and amplifies its own production, it is a natural target for pharmacologic intervention.

Target sites on the thrombin molecule responsible for substrate recognition and/or cleavage.

By blocking either the active site alone or both the active site and exosite I, DTIs specifically inhibit thrombin activity.