AGENTES ANTIPARASITARIOS CONSIDERACIONES GENERALES Las enfermedades causadas por parásitos son un enorme problema en el mundo entero porque afectan a un gran número de individuos. Se estima que hay mil millones de personas infectadas con parásitos en todo el mundo. La mayoría de estas personas viven en países subdesarrollados en los cuales el elevado costo de la salud es el factor que decide si el paciente será o no tratado. La incidencia de algunas enfermedades parasitarias es del 80 % de la población. El alto costo del descubrimiento de nuevas drogas y la baja incidencia de algunas enfermedades parasitarias en países desarrollados lleva al bajo interés de las industrias farmacéuticas por ambos: estudio de nuevos compuestos activos y desarrollo de nuevas terapias para combatir este tipo de enfermedades. 1 ANTIPROTOZOARIOS Enfermedades producidas por protozoarios Malaria Amebiasis Giardasis Trichomoniasis Leishmaniasis Tripanosomiasis Los Agentes Antiprotozoarios se dividen en: 1) Antimaláricos 2) Antiamebas y Antigiardias 3) Antitrichomónicos 4) Antileishmánicos 5) Antitoxoplásmicos 6) Antitripanosómicos 2 ANTIMALÁRICOS Solo 4 especies de Plasmodium de las aproximadamente 100 existentes causan Malaria en humanos: MALARIA TERCIANA: Producida por P.vivax Es la forma más común . Síntomas leves aproximadamente 26 días después de la infección. Fiebre cada 3 días. MALARIA TERCIANA Maligna: Producida por P. falciparum Es muy severa y menos común que la anterior. Los síntomas aparecen a los 12 días de la invasión. Fiebre a intervalos irregulares en otoño-verano. (Estivo otoñal). MALARIA CUARTANA: Producida por P.malariae. De severidad intermedia, menos común que la anterior. Síntomas cada 18-40 días después de la invasión. Fiebre cada 4 días. MALARIA TERCIANA ovale: Producida por P.ovale: forma rara de enfermedad similar a la primera pero producida por otro tipo de Plasmodium. La Malaria afecta a casi 300 millones de personas en el mundo. 3 IMPORTANTE: el período latente inicial entre la invasión de esporozoítos y los síntomas se debe al tiempo requerido en la etapa preeritrocítica hepática de cada plasmodium. HOMBRE Etapa de multiplicación Eritrocito (trofozoítos) Merozoítos Ruptura celular (síntomas) Hígado Merozoítos Etapa preeritrocítica (asintomática) Gametocitos Eritrocito Trofozoíto Esporozoítos Anopheles Mosquito Hembra Glándulas Salivales Picadura del Mosquito Estómago Esporozoítos 4 ANTIMALÁRICOS La Malaria o Paludismo es endémica en África. Mueren anualmente 1.000.000 de personas (un tercio de ellas niños) por esta enfermedad. La trasmite el mosquito Anopheles que lleva el Plasmodio en la boca y lo inyecta al picar. Las drogas que se usan para su tratamiento son: 1) QUINOLINAS 4-SUSTITUÍDAS: CLOROQUINA CH3 HN 6 5 4' 4 3 7 Cl 8 N(C2 H5)2 N 1 2 Cloroquina RELACIÓN ESTRUCTURA-ACTIVIDAD: 1) El Cl de la posición 7 es indispensable para que tenga actividad. 2) La sustitución por CH3 en posición 7 disminuye la actividad biológica. 3) La disustitución por CH3 en posiciones 3 y 8 produce desaparición de la actividad. 5 AMODIAQUINA Es un análogo de la anterior CH2 HN 6 5 4' 8 OH 4 3 7 Cl N(C2 H5)2 N 1 2 Amodiaquina MECANISMO DE ACCIÓN La droga que ha sido mas estudiada es la Cloroquina, pero todas las quinolinas 4-sustituídas actúan por el mismo mecanismo. Se proponen tres mecanismos de acción posibles: Intercalación con el DNA del parásito Interacción con Ferroprotoporfirina IX necesaria para la formación de las formas preeritrocíticas Hipótesis de la Base débil: al ser bases débiles reducen la habilidad del parásito para asociarse a la hemoglobina reduciendo la disponibilidad de aminoácidos. ABSORCIÓN: Se absorbe por vía oral, se excreta por orina. TOXICIDAD: Puede provocar molestias gastro-intestinales; prurito, cefaleas y trastornos visuales. PRECAUCIONES: Presenta hepatotoxicidad, hay que tener cuidado con los trastornos Gastrointestinales. Hacer periódicamente examen oftalmológico. 6 MEFLOQUINA: Sintetizada en un intento de bloquear el sitio de metabolización de Quinina con un grupo químicamente estable como el CF3. Existe en 4 formas de isómeros ópticos de actividad similar. Es activa contra cepas de plasmodium resistentes a CLOROQUINA, aunque pueda producirse resistencia cruzada. HO N H N CF3 CF3 Mef loquina MECANISMO DE ACCIÓN Es el descripto anteriormente para Cloroquina. Altera la estructura del Plasmodio. Es un profiláctico efectivo contra P.falciparum en poblaciones no inmunizadas (viajeros provenientes de regiones con Malaria) y nativos de lugares endémicos. TOXICIDAD: La incidencia de efectos secundarios es alta. Estos efectos pueden ser: neuropsiquiátricos, gastrointestinales, dermatológicos y cardiovasculares. Los efectos neuropsiquiátricos pueden ser serios (tendencias suicidas y convulsiones) o leves (mareos, vértigo, ataxia, cefaleas). 7 QUININA H 3 H H 2C 4 HO 5' 6' 9 N 8 1 H 4' 7' 8' 2 N 5 6 3' 2' Quinina Es el principal alcaloide encontrado en el extracto de la corteza de la Cinchona. Quinidina, es el (+) isómero de Quinina, tiene distinta configuración en el carbono 9. Quinina tiene acciones diversas: - Locales: anestésico e irritante. - Antipalúdica: es esquizonticida en formas eritrocíticas y tiene escasa acción sobre formas pre-eritrocíticas. Es más tóxica y menos efectiva que Cloroquina - SNC: analgesia y antipiresis - Corazón: activa el músculo cardíaco. - Músculos esqueléticos: sobre tonicidad y contracción. - Tracto Gastro-intestinal: perturbaciones gástricas como náuseas, diarreas, vómitos. Trastorno del músculo que recubre el tracto G.I. - Páncreas: es estimulador de la secreción de insulina por lo que produce hipoglucemias. 8 ABSORCIÓN Y EXCRECIÓN: Se administra por vía oral y se excreta por vía urinaria. TOXICIDAD: Se puede producir envenenamiento fatal por Quinina. Perturba la audición y la visión. Produce náuseas, vómitos, dolor abdominal, cefalea, confusión, delirio y síncope . Produce también daños renales. USOS TERAPÉUTICOS: Se utiliza como Antimalárico junto a otros junto con otros antipalúdicos sintéticos: Primaquina, Pirimetamina, Sulfonamidas Tetraciclinas. En bajas dosis y por períodos cortos, se utiliza en el tratamiento de calambres nocturnos en las piernas. 9 2) 8-AMINO QUINOLEÍNAS: PRIMAQUINA y PAMAQUINA H3 CO H3 CO 8 8 1 N 1 N CH3 HN HN N NH 2 CH3 CH3 Primaquina Pamaquina CH3 MECANISMO DE ACCIÓN: Aunque el mecanismo de acción de las 8-aminoquinoleínas es desconocido, se sabe que se Primaquina puede generar especies de oxígeno reactivas vía la auto-oxidación del grupo amino 8. Se propuso la formación de un anión-radical. Como resultado de esto, se forman oxidantes destructores de células como el peróxido de hidrógeno, superóxido e hidroxil-radicales. APLICACIÓN TERAPÉUTICA: Drogas de elección para el tratamiento de Malaria y producen una cura radical de la enfermedad. Se recomienda su asociación con Cloroquina para atacar las formas eritrocíticas del plasmodio. 10 EFECTOS SECUNDARIOS Sensibilidad en pacientes que tienen déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenada, produciendo anemia hemolítica. ABSORCIÓN Y EXCRECIÓN Se absorbe por vía oral, se acumula en riñones, pulmones, hígado y bazo. Se elimina por orina. TOXICIDAD: En bajas dosis no son tóxicos. En altas dosis producen: supresión de Médula ósea llegando hasta la aplasia medular. Desarrolla resistencia, se debe administrar con cuidado para evitarla. 11 3) ANTAGONISTAS DE FOLATOS Tienen una pobre tolerancia oral y absorción, también producen efectos tóxicos en el paciente. Se dividen en dos tipos dependiendo del mecanismo de acción: 1. Competidores del ácido p-amino butírico (PABA) Interrumpen la formación “de novo” del ácido Tetrahidrofólico requerido para la síntesis de ácidos nucleicos. SULFONAS: O S O H2 N NH2 Dapsona SULFONAMIDAS: O N O S N NH H2N Sulf adiazina O N N O N O N S S NH OCH 3 NH H2N O OCH3 Sulfadoxina OCH3 H2N Sulf alene 12 2. Inhibidores de la DHFR del Plasmodio: a) CLOROGUANIDA Y PAMOATO DE CICLOGUANILO CLOROGUANIDA: Es una bisguanida que actúa como esquizonticida (inhibe la DHFR) Es fácilmente administrada y tiene escasos efectos secundarios. Desarrolla rápidamente resistencia. HN H N NH NH NH H2 N En Hígado CH3 CH 3 Cl NH2 N N N H 3C CH 3 Cl Cicloguanilo (dihidrotiazina) Desarrolla escasa resistencia Cloroguanida b) DIAMINOPIRIMIDINAS Son 2,4-diaminopirimidinas. Los más usados son: TRIMETOPRINA: NH2 OCH3 N H2N OCH3 N OCH 3 Trimetoprima 13 PIRIMETAMINA: H3 CH2 C NH 2 N N Cl NH2 Pirimetamina ABSORCIÓN Y EXCRECIÓN Se absorbe por vía oral, se acumula en riñones, pulmones, hígado y bazo. Se elimina por orina. TOXICIDAD: En bajas dosis no son tóxicos. En altas dosis producen: supresión de Médula ósea llegando hasta la aplasia medular. Desarrolla resistencia, se debe administrar con cuidado para evitarla. 14 4) ARTEMISININAS: La droga que más recientemente se ha introducido como antimalárico es Artemisinina y sus derivados. Se aislaron de Artemisia annua (qinghao) y los chinos la utilizan desde el año 168 a.c. H CH3 O H 3C O H O H O O O H F3 C O O CH 3 CH 3 CF3 H CH 3 OCH3 O Artemisinina O O H 3C O CH3 CH3 Artemether Artef lene (Sintético) MECANISMO DE ACCIÓN: Las Artemisininas parecen matar al parásito por un mecanismo de radicales libres. No por la generación de especies de oxígeno reactivas, pero por virtud de la asociación a un endoperóxido de un radical libre posiblemente involucrando a un carbono radical. Este radical, a su turno, produce daño oxidativo a la membrana del parásito. APLICACIÓN TERAPÉUTICA: Las Artemisininas son de naturaleza hidrofóbica y se distribuyen en la membrana del plasmodio. Tienen actividad gametocida así como son activos contra formas tardías del parásito y trofozoítos. No presenta resistencia y limpian rápidamente la sangre de parásitos. 15 DROGAS UTILIZADAS PARA AMEBIASIS, GIARDIASIS AMEBIASIS: Es una enfermedad del intestinal que puede transcurrir con síntomas leves o puede derivar en una disentería de gravedad mortal. PARÁSITO: Entamoeba histolytica ENFERMEDAD QUE PRODUCE: Amebiasis TRANSMISIÓN: oral-fecal. Se ingieren quistes amebianos que se transforman en trofozoítos y se alojan en el colon. Trofozoítos pueden transformarse en formas patógenas e invadir tejidos produciendo: Disentería Amebiana Abscesos hepáticos GIARDASIS Es una enfermedad muy similar a la Amebiasis. PARÁSITO: Giardia lamblia ENFERMEDAD QUE PRODUCE: Giardasis TRANSMISIÓN: oral-fecal. El parásito se puede encontrar en Duodeno y Yeyuno en forma de trofozoítos o de quistes. La forma quística puede ser depositado en el agua (donde vive hasta 2 meses) y esa es la vía por la que se infecta el hombre. 16 DROGAS UTILIZADAS PARA AMEBIASIS Y GIARDASIS a) Luminales: atacan la forma intestinal Furoato de Diloxanida Diyodohidroxiquina b) Sistémicas: efectivas contra amebiasis invasora Emetina y Deshidroemetina Cloroquina Quinacrina c) Mixtas: activas contra formas intestinales e invasores Metronidazol (nitroimidazol) Tetraciclinas (antibiótico) Paromomicina (antibiótico) 17 FUROATO DE DILOXANIDA Estructura: O O C O N O CH 3 Cl CH Cl Furoato de Diloxanida (Derivado de Dicloroacetamida) Efectos Farmacológicos: Amebicida directo. Absorción y excreción: oral y se excreta por heces y orina. Toxicidad: Leve Usos Terapéuticos: Amebiasis 8-HIDROXIQUINOLINAS: Pertenece a este grupo la Diyodohidroxiquina: I N I OH Diyodohidroxiquina Es un amebicida luminal. 18 EMETINA Y DESHIDROEMETINA: La Emetina es un alcaloide obtenido de la Ipecacuana (raíz de planta de Brasil). Ambas drogas están siendo reemplazadas por los Nitroimidazoles, que son más seguros. USOS TERAPÉUTICOS: Se utilizan en el tratamiento de Amebiasis Intestinal Invasora, Hepatitis Amebiana y Abscesos Amebianos. H 3CO H 3CO H 3CO * N H 5 * H 3CO H * 3 C2 H5 2 H CH 2 H NH * N5 * H 3 2 H OCH3 OCH3 (-) Emetina NH C2 H5 CH 2 * OCH3 OCH3 Deshidroemetina MECANISMO DE ACCIÓN: Inhibe la síntesis proteica en la fase de traslocación, también afecta la síntesis de RNA y DNA. RELACIÓN ESTRUCTURA-ACTIVIDAD: La estereoquímica es fundamental. La Emetina tiene cuatro carbonos quirales * y por lo tanto varios isómeros. Todos son inactivos salvo la (-) Emetina que es la natural. La cuaternarización del N de la posición 5 da compuestos más activos La cuaternarización de ambos N 5 y 2’ da compuestos poco activos. La Deshidrohemetina es menos tóxica e igualmente activa. Se suplantaron por 5-Nitroimidazoles, que son igualmente activos e tienen mayor seguridad. Si el tratamiento no funciona con 5-nitroimidazoles se usan Emetina y Deshidroemetina. 19 PAROMOMICINA: Es un Antibiótico aminoglicósido que también es amebicida in vivo e in vitro: NH2 HOCH2 HO OH H2 N OH O HO OH O HO NH2 H2 N O O CH2 NH2 O CH2 OH Paromomicina Es un amebicida intestinal y también se usa en infecciones por tenias o lombrices. 20 QUINACRINA: Derivado de la Acridina que se usó durante la II guerra mundial como antipalúdico. Luego se utilizó en infecciones por tenias, pero ya es obsoleto. Es la principal indicación para combatir la Giardasis (G. Lamblia), infección intestinal muy frecuente. Estructura: CH3 CH3 N CH3 H3 CO N Cl Quinacrina Mecanismo de acción: Su fácil intercalación entre el DNA permite efectuar hipótesis sobre su mecanismo de acción, pero se desconoce su destino metabólico. Toxicidad: Cefalea, mareos, vómitos, pigmentación amarilla o negra, psicosis tóxica transitoria. En su uso como antipalúdico debe tenerse cuidado de no administrarlo junto con PRIMAQUINA debido a un sinergismo de toxicidad. ¡No Administrar a embarazadas! 21 DROGAS UTILIZADAS PARA TRICHOMONIASIS METRONIDAZOL: Pertenece al grupo de los Nitroimidazoles Estructura: N O2 N CH 3 N R Metronidazol: R: CH 2 CH2 OH Tinidazol: R: CH 2 CH2 SO 2 CH2 CH3 Usos Terapéuticos: Es antiparasitario: se usa para -Trichomona vaginalis, parásito que produce Tricomoniasis que se manifiesta como vaginitis o uretritis. También para Entamoeba histolytica y Giardia lamblia. Es antimicrobiano contra Cocos anaerobios y bacilos Gram (-). Mecanismo de acción: El grupo nitro es un aceptor de electrones e interactúa con las proteínas transportadoras de electrones: Flavoproteínas en mamíferos y Ferredoxinas en microorganismos. Altera el mecanismo de utilización de NADPH y la estructura helicoidal del DNA y RNA. Absorción y excreción: Se administra por vía oral y se excreta por orina. Toxicidad: Naúseas, anorexia, diarrea, mareos, vértigo, urticaria y prurito. Debe evitarse el consumo de alcohol durante el tratamiento. 22 DROGAS UTILIZADAS PARA LEISHMANIASIS Esta enfermedad es causada principalmente por Leishmania donovani. Es una enfermedad que afecta todos los continentes, excepto Australia. Ciertos mamíferos no humanos son reservorios de la enfermedad la cual es transmitida al hombre por picaduras de moscas hembras del género Flebotamina. Leishmaniasis : cutánea mucocutánea (espundia) visceral (Kala-azar) Drogas utilizadas para su tratamiento: -antimoniales pentavalentes -pentamidina -Anfotericina B (antibiótico) -rifampicina (antibiótico) -ketoconazol (antimicótico) 23 ANTIMONIALES PENTAVALENTES: CH2 OH HC HC CH2 OH OH O HC O HC O COO HO HO Sb O - Sb HO CH O CH O CH O CH Na3 COO - Estibogluconato de Sodio Administración: Por vía oral o IM dado que la droga es hidrosoluble. Mecanismo de acción: Se cree que inhiben procesos bioenergéticos del organismo patógeno con catabolismo de glucosa e inhibición de enzimas glicolíticas en el sitio de acción primario. Usos terapéuticos: Es la droga de elección primaria para el tratamiento de la mayoría de las formas de Leishmaniasis. 24 PENTAMIDINA: O NH 2 H2N NH NH Pentamidina Mecanismo de acción: Es un potente hipoglicemiante, los tripanosomas requieren una alta concentración de glucosa para su reproducción. A pesar de que no se conoce con certeza su mecanismo de acción, hay evidencias sólidas de que se une selectivamente al DNA del parásito. También es antifúngico y parece que puede actuar por un mecanismo diferente que como antiparasitario. Administración: Es soluble en agua por formación de una sal por lo que puede admistrarse por vía IV o como aerosol. 25 DROGAS UTILIZADAS PARA TOXOPLASMOSIS Producida por Toxoplasma Gondii. El ciclo vital de Toxoplasma tiene como huésped definitivo al gato o miembros de su familia, que tras ingerir alguna de las formas del parásito sufre en las células epiteliales de su intestino un ciclo asexual y luego un ciclo sexual, eliminándose en sus heces millones de ooquistes. Cuando estos esporulan se vuelven infecciosos pudiéndose infectar otros animales por su ingestión. Los humanos sufren la transmisión del parásito fundamentalmente por vía oral a través de la ingesta de carnes, verduras, el agua, huevos, leche, u otros alimentos contaminados por ooquistes o que contienen quistes tisulares. La transmisión de la toxoplasmosis se puede prevenir evitando comer carne sin cocerla bien, manipular o ingerir las heces de gato que tenga contacto con ratones o ratas u otros animales infectados contaminación de cuchillos, y otros utensilios al preparar carne infectada, beber agua contaminada, ingerir la leche no pasteurizada. La toxoplasmosis puede afectar gravemente al feto, por lo que se recomienda a las mujeres embarazadas no consumir carne cruda o mal cocida, lo que incluye embutidos (jamón, salamines), sushi, entre otras, y lavar adecuadamente las verduras y hortalizas así como tener especial cuidado e higiene con los animales domésticos. TRATAMIENTO DE TOXOPLASMOSIS: Se utiliza: Pirimetamina y Sulfonamidas, ambas ya descriptas anteriormente. 26 DROGAS UTILIZADAS PARA TRIPANOSOMIASIS TRIPANOSOMIASIS AFRICANA (Enfermedad del sueño). Transmite: mosca Tsé-Tsé. Parásitos: Tripanosoma brucei rhodesiense. Tripanosoma brucei gambiense. Tripanosoma brucei rhodesiense: forma progresiva y usualmente fatal de Tripanosomiasis con compromiso del SNC. Tripanosoma brucei gambiense: compromiso tardío del SNC (enfermedad del sueño) y curso más crónico. DROGAS UTILIZADAS: Suramina, Pentamidina y Melarsopol, pero a menudo el tratamiento es infructuoso. - SURAMINA SÓDICA CH3 H N O O CH3 H N O SO3Na HN O N H N H O NH NaO 3S CH3 SO 3Na SO3 Na SO3 Na Suramina Sódica Acido aminosulf ónico aromático Es tripanomicida, se une a las proteínas plasmáticas del Tripanosoma. No se usa para Chagas. 27 - MELARSOPOL H2N N N S NH As N S H2N CH2 OH Melarsopol Usos Las drogas que contienen arsénico han sido usadas para tratar enfermedades producidas por parásitos desde hace miles de años. A fines del siglo XIX Paul Ehrlich introdujo el uso de los arsenicales trivalentes. Melarsopol, organoarsenical, fue introducido a finales de 1940 y sigue siendo aún hoy la droga de elección para el tratamiento de la Tripanosomiasis y hasta 1990 el único recetado para tratar los últimos estadíos de la enfermedad del sueño. TRIPANOSOMIASIS AMERICANA (Enfermedad de Chagas). Transmite: vinchuca Parásito: Tripanosoma cruzi La enfermedad de Chagas se distribuye por toda América, desde el sur de los Estados Unidos hasta Argentina, mayormente en áreas pobres y rurales de Centro y Sudamérica. La forma crónica de la enfermedad en los adultos, produce miocardiopatías, megaesófago, megacolon y muerte. En el hombre, la enfermedad presenta tres estadios: -la fase aguda, poco después de la infección - la fase indeterminada -la fase crónica que puede desarrollarse incluso pasados diez años. 28 DROGAS UTILIZADAS: Nifurtimox y Benznidazol. Suprimen parasitemia y curan el estadío agudo, pero surten escaso efecto en la fase crónica de la enfermedad. MECANISMO DE ACCIÓN DE ESTAS DROGAS: Forman radicales libres intracelulares - NIFURTIMOX: O O2 N O C H N N S H3C O Nifurtimox MECANISMO DE ACCIÓN: Es un nitrofurano como el Metronidazol. Como se discutió para Metronidazol, se piensa que el Nifurtimox interviene en reacciones de oxido-reducción del metabolismo del parásito. También se sabe que inhibe la Tripanothiona reductasa, enzima protectora que se encuentra únicamente en el Tripanosoma. APLICACIÓN TERAPÉUTICA: Es la droga de elección para el tratamiento de la Enfermedad de Chagas en estado agudo. La droga no es selectiva para los estadíos crónicos de la enfermedad. En el estado agudo: curación del 80% de los tratados. En estado crónico: sin efecto en el 90 % de los tratados. 29 -BENZNIDAZOL: ESTRUCTURA: O N H N N N+ O O Benznidazol USOS TERAPÉUTICOS: Es un agente antiparasitario empleado en el tratamiento de la enfermedad de Chagas. EFECTOS INDESEABLES: Los efectos adversos más frecuentemente asociados la administración de Benznidazol son el rash y trastornos Gastrointestinales como náuseas. A veces, neuropatía periférica después de tratamiento prolongado. ADMINISTRACIÓN: Se administra por vía oral. EXCRECIÓN: Oral-Fecal. 30