Antifungini

DERMATOMICOSI
Facilmente trattabili
con antifungini topici
MICOSI PROFONDE
Difficile approccio
terapeutico per tessuti
poco vascolarizzati
MICOSI
Essendo ridotte le differenze tra cellule eucariote fungine ed umane
si presenta un problema di selettività d’azione del farmaco.
Ogni singolo organo è particolarmente suscettibile ad uno specifico agente patogeno:
CANDIDA
fegato, valvole cardiache, polmoni in pazienti trapiantati
ASPERGILLUS
polmoni, cervello
CRYPTOCOCCUS
polmoni
Nei soggetti immunocompromessi tutti gli organi
possono diventare bersaglio di infezioni fungine.
La membrana cellulare
14
HO
Lanosterolo
14
HO
Ergosterolo
AMFOTERICINA B
HO
HOOC
H3C
HO
H2N
OH
HO
O
O
OH
OH
OH
OH
OH
O
OH
O
H3C
CH3
OH
CH3
O
Amfotericina B
É un macrolide eptaenilico costituito da un nucleo principale lattonico, contenente sette
doppi legami coniugati in relazione trans e legato per mezzo di un legame glicosidico
alla micosamina (3-ammino-3,6-dideossimannosio), ha caratteristiche anfotere.
Meccanismo d’azione
Attiva contro le cellule eucariote per formazione di complessi con gli steroli di
membrana (aumento della permeabilità).
EFFETTO FUNGISTATICO
efflusso di ioni potassio
EFFETTO FUNGICIDA
inibizione irreversibile della ATPasi di membrana
I polieni determinano in vitro la lisi delle emazie, probabilmente perché la membrana dei
globuli rossi contiene steroli. Ciò spiega perché uno degli effetti tossici collaterali che si
osserva nella terapia nell’uomo con polieni, specialmente con Amfotericina B, è appunto
una anemia emolitica.
GRISEOFULVINA
OCH3 O OCH3
O
CH3O
CH3
Cl
Griseofulvina
La Griseofulvina non provoca la sterilizzazione delle strutture già infettate al momento
in cui la terapia viene iniziata, ma si accumula nelle strutture cheratiniche (strato corneo
dell’epidermide, capelli e unghie) via via che queste si formano, rendendole così
resistenti alla infezione.
Meccanismo d’azione
Nelle cellule animali provoca il disorientamento del fuso mitotico e l’inibizione della
mobilità cromosomica nella anafase (effetti simili a quelli esercitati dalla colchicina e
dalla vinblastina). È quindi probabile che il sito di azione della Griseofulvina nelle
cellule fungine sia rappresentato dai microtubuli.
FLUCITOSINA
H
N
F
O
N
NH2
5-Fluorocitosina
È una pirimidina fluorurata.
Meccanismo d’azione
Provoca inibizione della sintesi degli acidi nucleici.
La Flucitosina è assorbita attivamente dalla citosina permeasi, enzima responsabile
dell’assorbimento di adenina, guanina, ipoxantina e citosina da parte della cellula
fungina.
All’interno della cellula la Flucitosina è immediatamente deaminata a 5-Fluorouracile
(5-FU) da parte di una citosina deaminasi, un passaggio critico poiché è proprio il 5fluorouracile il principio attivo responsabile della morte del fungo.
La bassa tossicità della Flucitosina è dovuta infatti all’assenza della citosina-deaminasi
nelle cellule dei mammiferi.
TERBINAFINA
CH3
N
CH3
CH3
CH3
Terbinafina
È una allilammina
Si distribuisce estesamente nei tessuti, principalmente nella pelle e nel tessuto adiposo a
causa della sua elevata liposolubilità.
Meccanismo d’azione
Provoca riduzione della sintesi dell’Ergosterolo (costituente fondamentale della
membrana dei funghi) per inibizione dell’enzima squalene epossidasi, enzima che
catalizza la trasformazione dello Squalene in Squalene Epossido, precursore
dell’Ergosterolo.
ANTIFUNGINI AZOLICI
R1
R1
N
R2
N3
R
R2
imidazoli
N
N4
N
R
triazoli
Meccanismo d’azione
Inibizione della 14--metil Lanosterolo demetilasi, enzima che dipende dal sistema
microsomiale del citocromo P-450.
14
14-demetilasi
O2, NADPH
HO
HO
 diene
Lanosterolo
8,14
funghi

mammiferi
14
HO
HO
Colesterolo
Ergosterolo
accumulo di
14--metil-steroli
distruzione della
struttura compatta dei
fosfolipidi di
membrana
blocco
dell’accrescimento
dei funghi
Figura 4
O
X
H
3
14
Fe
cit P450
S
Il lanosterolo si lega al sito attivo dell’enzima ancorandosi con l’ossidrile in C-3 ad un
amminoacido del sito attivo e disponendo il C-14 metile,che subirà l’ossidazione, verso
l’atomo di Fe del sistema Citocromo P-450.
*Machovic R.e Owen W.G.,Biochemistry (1989)
Metilen 24,25 diidrolanosterolo nel sito attivo dell’enzima
lanosterolo14α-demetilasi di C.Albicans
*Haitao Ji, Wnnian Zhang
J.Med.Chem.,43(13)2493-2505
Figura 5
binding
binding
R
N
N
III
X
R1
binding
Fe
Cys
S
X= CH, imidazoli
X= N, triazoli
L’atomo di azoto delle strutture azoliche,N-3 per gli
imidazoli e N-4 per i triazoli pare sia necessario per la
complessazione e la stabilizzazione dello ione ferrico
dell’eme.Anche i gruppi R e R-1,presenti sulla struttura
N-feniletilica sono importanti per l’azione antifungina
Stereoview of active site of
lanosterol 14α-demethylase of
albicans with bound fluconazole(A)
and itraconazole(B)
J.Med.Chem.,43(13),24932505,2000.10.1020
Ribbon representation of the MTCYP51
structures with the inhibitors bound. Front
(A) and top (B) views of the of 4-PI- (yellow)
and FLU- (blue) bound MTCYP51
superimposed with an rms deviation of 0.45
Å. Superimpositions for all figures were
done by using two-step fitting as
implemented in SWISS-PDB VIEWER (33).
The first step was performed by using entire
structures; for the second step, an rmsdeviation cutoff of 1.8 Å was used to select
the most structurally homologous regions for
subsequent fitting. The second round results
in better fitting of the most homologous
regions and further divergence of less
homologous regions. Heme, red; 4-PI,
orange; FLU, light-blue. The I helix is shown
also in red. A large cavity of 2,600 Å3, shown
in blue, leads from the active site to the
molecular surface along the protein domain
interface (channel 2). Structural elements
significantly deviating among P450
structures are labeled in black, and -sheets
that are part of the putative substrate-binding
site are labeled in red. All figures, if not
otherwise indicated, are generated by using
SWISS-PDB VIEWER (33).
A) MTCYP51 active-site
chamber. Structural elements
and residues constituting the
dome of the active site are
indicated. (B and C)
Interaction of 4-PI and FLU
in the binding site of
MTCYP51. Residues located
within 4.1 Å of each ligand
are shown. Region 96-100 in
C is displaced toward the
substrate-binding site as a
result of conformational
changes in the C helix after
FLU binding. Fragments of
simulated annealing omit 2Fo
Fc map contoured at 1.5 are
shown.
Podust, Larissa M. et al. (2001)
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98,
3068-3073
Antifungini imidazolici
Cl
Cl
N
N
O
R'
Econazolo
R'=H
Miconazolo R'=Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
N
N
N
O
N
O
Cl
S
S
Fenticonazolo
Tioconazolo
N
N
CH2
O
CH3CO
N
N
OCH2
O
Cl
H
Chetoconazolo
Cl
N
Cl
O
N
Cl
Cl
Ossiconazolo
N
Cl
antifungini triazolici
F
F
N
N
OH
N
N
N
N
Fluconazolo
Me
OH
N
N
N
Me F
OH
N
SO2Me
F
N
N
N
FN
F
Voriconazolo
F
Genaconazolo
Me
O
Et
N
N
N
N
N
Me
Et
O
N
O
N
O
O
N
N
Itraconazolo
N
Cl
N
O
N
O
N
O
N
F
Saperconazolo
F
N
N
Cl
RELAZIONE TRA LO SCHELETRO DEL LANOSTEROLO CON
PORZIONI MOLECOLARI DI ALCUNI ANTIFUNGINI AZOLICI
ANALOGHI DEL FLUCONAZOLO
OH
N
N
F
N
N
N
N
F
Fluconazolo
Me
OH 4
N
N
N
1
2
O
N
N3
3
N
F
R2
N
1
2
3
F
1
N
2
3
F
R
Me
F
N
N
4
O
N
O
N
F
ca. 170 °
4
R1
F
R
O
R1 = H, CH3
R2 = H, OH
CH3
R
13
14
CH3
Lanosterolo
F
ca. 172°
CH3
4
F
4
ca. 137 °
CH3
3
H
2
F
N3
O
H
1
F
4
ca.166 °
CH3 O
3
H
2
F
O
3
N
H
R
2
F
CH2
Tr
O
CH2
Tr
1
CH2
Tr
1
O
N
R
ATTIVITÀ BIOLOGICA DEGLI ANTIFUNGINI AZOLICI
O
HOOC
H3C
HO
H2N
OH
HO
HO
O
OH
OH
OH
CH3
O
H3C
OH
OH
OH
OH
O
CH3
O
Amfotericina B
Me
O
Et
N
N
N
N
N
F
F
O
N
O
N
O
N
OH
N
Cl
N
N
Cl
N
N
Itraconazolo
N
Fluconazolo
MIC (g/ml)
C.A.
95%
Amfotericina B
MIC = concentrazione minima inibente
C.A. = Candida Albicans
A.F. = Aspergillus Fumigatus
A.F.
80%
0.25
95%
80%
0.25
Fluconazolo
0.12
>125
Itraconazolo
0.008
0.25