Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
39 HISTAMINA ■ Distribución y biosíntesis ■ Liberación y funciones de la histamina endógena ■ Efectos fisiológicos y farmacológicos ANTAGONISTAS DE LOS RECEPTORES DE HISTAMINA ■ Antagonistas del receptor H1 ■ Antagonistas del receptor H2 ■ Antagonistas del receptor H3 ■ Antagonistas del receptor H4 BRADICININA, CALIDINA Y SUS ANTAGONISTAS ■ Sistema endógeno calicreína-cininógeno-cinina ■ Inhibidores de la calicreína ■ La bradicinina y los efectos de los inhibidores de la ACE ■ Antagonistas del receptor de cinina La histamina endógena desempeña una función en la respuesta alérgica inmediata y es un regulador importante de la secreción de ácido gástrico. Recientemente, ha surgido un rol para la histamina como modulador de la liberación de neurotransmisores en el sistema nervioso central y peri- férico. La clonación de cuatro receptores de la histamina y el desarrollo de antagonistas de receptor específico de subtipo han incrementado nuestra comprensión de las funciones fisiológicas y fisiopatológicas de la histamina. Los antagonistas competitivos de los receptores H1 se usan de forma terapéutica en el tratamiento de las alergias, la urticaria, las reac- ciones anafilácticas, náuseas, cinetosis e insomnio. Los antagonistas del receptor H2 son eficaces para reducir la secreción de ácido gástrico. Los péptidos bradicinina y calidina, liberados después de la activación del sistema calicreína-cinina, tienen efectos cardiovasculares similares a los de la histamina y desempeñan funciones importantes en la inflama- ción y la nocicepción. El icatibant, un antagonista competitivo del recep- tor de la bradicinina B2, y la ecalantida, un inhibidor específico de la calicreína plasmática, están aprobados para el tratamiento de los episo- dios agudos de edema en pacientes con angioedema hereditario. Histamina La histamina es una molécula hidrofílica que consiste en un anillo imida- zólico y un grupo amino conectado por un grupo etileno; la histamina se biosintetiza de la histidina por descarboxilación (figura 39-1). La histami- na actúa a través de cuatro clases de receptores, designados desde H1 hasta H4. Los cuatro receptores de histamina, todos los receptores aco- plados a proteína G (GPCR, G protein-coupled receptor), pueden activarse de manera diferente por análogos de la histamina (figura 39-2) e inhibirse por antagonistas específicos (tabla 39-1). Distribución y biosíntesis Distribución Casi todos los tejidos de los mamíferos contienen histamina en cantida- des que fluctúan desde menos de 1 hasta 100 μg/g. Las concentraciones en plasma y otros fluidos corporales son, generalmente, muy bajas, pero Capítulo Histamina, bradicinina y sus antagonistas HISTORIA La histamina se preparó por primera vez sintéticamente en 1907 y se aisló de los extractos de cornezuelo en 1910 (Emanuel, 1999). Fue identificada como un constituyente natural de los tejidos de los mamíferos en 1927 por Best y sus colegas, y nombrada histamina debido a la palabra griega para designar tejido: histos. Dale y Laidlaw hicieron la crucial observación de que la inyección de histamina en los mamíferos causaba una reacción similar al choque y propusieron su función para mediar los síntomas de la anafilaxia (Emanuel, 1999). significativas en el CSF humano. La concentración de histamina es alta, en particular, en los tejidos que contienen gran cantidad de células ceba- das, como la piel, la mucosa bronquial e intestinal. Síntesis, almacenamiento y metabolismo La histamina se forma por la descarboxilación de la histidina por la enzi- ma L-histidina descarboxilasa (figura 39-1). Las células cebadas y los basó- filos sintetizan la histamina y la almacenan en los gránulos secretores. En el gránulo secretor con pH de aproximadamente 5.5, la histamina se car- ga positivamente y establece complejos iónicos con grupos ácidos de carga negativa en otros constituyentes de los gránulos, principalmente protea- sas y heparina o proteoglucanos como sulfato de condroitina. La tasa de renovación de la histamina en los gránulos secretores es lenta (de días a semanas). Los sitios de formación de la histamina que no son células ce- badas incluyen la epidermis, las células de tipo enterocromafines de la mucosa gástrica, las neuronas dentro del CNS y células en los tejidos que se regeneran o que crecen rápidamente. La renovación es rápida en estos sitios fuera de las células cebadas debido a que la histamina se libera con- tinuamente, en lugar de almacenarse. Los sitios de producción de histami- na no relacionados con las células cebadas contribuyen significativamente a la excreción diaria de los metabolitos de la histamina en la orina. Debi- do a que la L-histidina descarboxilasa es una enzima inducible, la capaci- dad de formación de la histamina en dichos sitios está sujeta a la regulación. La histamina que se libera o ingiere se metaboliza rápidamen- te por la metilación del anillo catalizado por la histamina-N-metiltransferasa o por la desaminación oxidativa catalizada por la diaminooxidasa (figura 39-1), y los metabolitos son eliminados en la orina. Liberación y funciones de la histamina endógena La histamina se libera de los gránulos de depósito como resultado de la interacción del antígeno con los anticuerpos IgE en la superficie de la cé- lula cebada. La histamina desempeña una función central en la hipersen- sibilidad inmediata y en las respuestas alérgicas. Las acciones de la histamina en el músculo liso bronquial y en los vasos sanguíneos expli- can muchos de los síntomas de la respuesta alérgica. La histamina es un quimioatrayente leucocitario, que desempeña una actividad principal en la regulación de la secreción del ácido gástrico y modula la liberación de neurotransmisores. Además, algunos fármacos actúan directamente sobre las células cebadas para liberar histamina, lo que provoca efectos adversos. Función en las respuestas alérgicas Las principales células blanco en las reacciones de hipersensibilidad in- mediata son las células cebadas y los basófilos (Schwartz, 1994). Como parte de la respuesta alérgica a un antígeno, se generan anticuerpos IgE que se unen a las superficies de las células cebadas y los basófilos me- diante receptores específicos para Fc de gran afinidad. Este receptor, el FcεRI, consiste en cadenas α y β y dos cadenas γ (véase capítulo 34). El antígeno establece un puente entre las moléculas IgE y, a través de FcεRI, https://booksmedicos.org https://booksmedicos.org 712 H istam in a, b rad icin in a y sus an tagon istas CA PÍTU LO 39 Figura 39-1 Vías de la síntesis y metabolismo de la histamina en los humanos. La his- tamina se sintetiza por descarboxilación de la histidina. La histamina se metaboliza por dos vías, predominantemente por metilación del anillo seguido de la desaminación oxidativa (lado izquierdo de la figura) y en forma secundaria por desaminación oxidativa y luego por conjugación con ribosa. N CH2CH2NH2 Fosforribosil transferasa Ribosa N-metiltransferasa Diaminooxidasa L-histidina descarboxilasa HN N CH2CH2NH2 COOH HN N CH2CH2NH2 N CH2COOH H3CN H3CN N CH2COOH Ribosa—N N-METILHISTAMINA ÁCIDO IMIDAZOLACÉTICO ÁCIDO N-METILIMIDAZOL- ACÉTICO HISTAMINA HISTIDINA RIBÓSIDO DEL ÁCIDO IMIDAZOLACÉTICO MAO-B CH2COOH HN N Abreviaturas ACE: (angiotensin I converting enzyme) Enzima convertidora de angiotensina I ACh: (actetylcholine) Acetilcolina ADHD: (attention-deficit/hyperactivity disorder) Trastorno de déficit de atención con hiperactividad Ang: (angiotensin) Angiotensina AT: (angiotensin receptor) Receptor de angiotensina AV: (atrioventricular) Auriculoventricular CNS: (central nervous system) Sistema nervioso central CPM/N: (carboxypeptidase M/N) Carboxipeptidasa M/N CSF: (cerebrospinal fluid) Líquido cefalorraquídeo EDHF: (endothelial-derived hyperpolarizing factor) Factor hiperpolarizante derivado del endotelio EET: (epoxyeicosatrienoic acid) Ácido epoxieicosatrienoico eNOS: (endothelialnitric oxide synthase) Óxido nítrico sintasa endotelial GABA: (gamma-aminobutyric acid) Ácido γ-aminobutírico GPCR: (G protein-coupled receptor) Receptor acoplado a proteína G HMW: (high molecular weight) Alto peso molecular 5HT: (serotonin) Serotonina IgE: (immunoglobulin E) Inmunoglobulina E IL-1: (interleukin 1) Interleucina 1 iNOS: (inducible nitric oxide synthase) Óxido nítrico sintasa inducible IP3: (inositol triphosphate) Trifosfato de inositol JNK1/2: (c-Jun N-terminal kinase 1/2) Cinasa 1/2 c-Jun N-terminal LMW: (low molecular weight) Bajo peso molecular MAO: (monoamine oxidase) Monoaminooxidasa PAF: (platelet-activating factor) Factor activador de plaquetas PG: (prostaglandin) Prostaglandina TNF-α: (tumor necrosis factor alpha) Factor de necrosis tumoral alfa activa las vías de señalización en las células cebadas o los basófilos, con la participación de la tirosina cinasa y la subsecuente fosforilación de múltiples sustratos proteicos, dentro de los 5-15 segundos de establecer contacto con el antígeno. Estos acontecimientos desencadenan la exoci- tosis de los contenidos de los gránulos secretores que, además de la his- tamina, incluyen serotonina, proteasas, enzimas lisosomales, citocinas y proteoglucanos (Schwartz, 1994). Liberación de otros autacoides La estimulación de los receptores de IgE también activa a la PLA2, lo que conduce a la producción de muy diversos mediadores que incluyen PAF y metabolitos del ácido araquidónico, como los leucotrienos C4 y D4, los cuales contraen el músculo liso bronquial (capítulos 37 y 40). Las cininas también se generan durante algunas reacciones alérgicas. De esa manera, las células cebadas secretan una variedad de mediadores de inflamación, además de la histamina, y cada uno contribuye a los síntomas de la res- puesta alérgica (véase la discusión que sigue). Liberación de histamina por parte de fármacos, péptidos, venenos y otros agentes El daño mecánico y muchos compuestos, incluso un gran número de agentes terapéuticos, estimulan la liberación de la histamina en forma directa de las células cebadas y sin sensibilización previa. Existe mayor probabilidad de que las respuestas de esta índole ocurran después de in- yecciones intravenosas de ciertas categorías de sustancias, sobre todo bases orgánicas. La tubocurarina, la succinilcolina, la morfina, algunos antibióti- cos, los medios de contraste radiográficos y algunos expansores plasmá- ticos hechos a base de carbohidratos también pueden producir esta respuesta. El fenómeno despierta preocupación clínica y puede explicar reacciones anafilactoides inesperadas. Los polipéptidos básicos a menu- do son eficaces liberadores de histamina y, dentro de límites precisos, su potencia generalmente aumenta con el número de grupos básicos. Por ejemplo, la bradicinina es un débil liberador de histamina, mientras que la calidina (Lis-bradicinina) y la sustancia P, aminoácidos con una mayor carga positiva, son más activas (Johnson y Erdos, 1973). Algunos vene- nos, como los de la avispa, contienen péptidos potentes liberadores de histamina. Los polipéptidos básicos liberados en los tejidos dañados constituyen estímulos fisiopatológicos para la secreción desde las células cebadas y los basófilos. En cuestión de segundos de haber inyectado por vía intravenosa un liberador de histamina, las personas experimentan una sensación de ar- dor y prurito. Este efecto, más intenso en las palmas de las manos y en la cara, cuero cabelludo y orejas, es rápidamente seguido de una sensación de calor intenso. La piel se enrojece y el color rápidamente se propaga al tronco. La presión arterial disminuye, la frecuencia cardiaca se incrementa, y el sujeto, por lo general, se queja de cefalea. Después de unos minutos, la presión arterial se recupera y usualmente en la piel aparece urticaria. Con frecuencia aparecen cólicos, náusea, hipersecreción de ácido y bron- coespasmo moderado. Los efectos se hacen menos intensos con la admi- nistración sucesiva del secretagogo a medida que se agota la histamina almacenada en las células cebadas. Los liberadores de la histamina no disminuyen la histamina que no proviene de tales células. El mecanismo por el cual los secretagogos básicos liberan histamina probablemente im- plica su interacción directa con las proteínas G o la activación de un GPCR específico en la superficie de la célula cebada llamado MRGRX2 (Seifert, 2015). Incremento de la proliferación de las células cebadas y los basófilos; tumores carcinoides gástricos En la urticaria pigmentada (mastocitosis cutánea), las células cebadas se concentran en la capa superior de la piel y originan lesiones cutáneas pig- mentadas que producen prurito cuando se frotan. En la mastocitosis sisté- mica, la proliferación excesiva de las células cebadas también se encuentra en otros órganos. Los pacientes con los síndromes mencionados sufren una constelación de signos y síntomas atribuibles a la liberación excesiva de histamina, que incluyen urticaria, dermografismo, prurito, cefalea, de- bilidad, hipotensión, rubor en la cara y una variedad de efectos gastroin- testinales (GI), como diarrea o úlcera péptica. Variados estímulos, entre ellos los ejercicios, las picaduras de insectos, la exposición al calor y a los alérgenos (incluye medicamentos a los cuales el paciente es alérgico), pue- den activar a las células cebadas y provocar la liberación de histamina, https://booksmedicos.org 713 In flam ación , in m un om od ulación y h em atop oyesis SECCIÓ N IV Figura 39-2 Estructura de la histamina y de algunos agonistas H1, H2, H3 y H4. El dimaprit y la 4-metilhistamina, originalmente identificados como agonistas específicos de H2, tienen una afinidad mucho más alta por el receptor H4; la 4-metilhistamina es el agonista H4 más específico disponible, con una afinidad aproximada- mente 10 veces más alta que la del dimaprit, un agonista parcial de H4. La impromidina no sólo se cuenta entre los agonistas H2 más potentes, sino que también es un antagonista de los receptores H1 y H3 y un agonista parcial de los receptores H4. La (R)-α-metilhistamina y el imetit son agonistas de gran afinidad de los receptores H3 y agonistas completos de menor afinidad de los receptores H4. AGONISTAS DE LOS RECEPTORES H2 AGONISTAS DE LOS RECEPTORES H3 + H4AGONISTAS DE LOS RECEPTORES H1 DIMAPRIT (R)-α-METILHISTAMINA IMPROMIDINA HN C SCH2CH2CH2N(CH3)2 HN HN N N S N NHN CH2CH2NH2 CH2CH2NH2 CH2CH2NH2 CH2CH2NH2 H2N H2N H3C CH2SCH2CH2HNCNHCH2CH2CH2 H3C NH2 NH2 NH CH3 AMTAMINA 2-METILHISTAMINA 4-METILHISTAMINA IMETIT 2-PIRIDILETILAMINA 2-TIAZOLILETILAMINA HISTAMINA HN N CH2CH2NH2 HN N CH2CH2NH2 N N NH NH N S HN N S CH3 TABLA 39-1 ■ Características de los receptores de la histamina H1 H2 H3a H4 Tamaño (aminoácidos) 487 359 329-445 390 Acoplamiento a la proteína G (segundos mensajeros) Gq/11 (↑ Ca2+; ↑ NO y ↑ cGMP, guanosín monofosfato ) Gs (↑ cAMP, adenosín monofosfato cíclico) Gi/o (↓ cAMP; ↑ MAP cinasa, proteína cinasa activadas por mitógenos) Gi/o (↓ cAMP; ↑ Ca2+) Distribución Músculo liso, células endoteliales, CNS Células parietales gástricas, músculo cardiaco, células cebadas, CNS CNS: pre y postsináptica Células de origen hematopoyético Agonista representativo 2-CH3-histamina Amtamina (R)-α-CH3-histamina 4-CH3-histamina Antagonista representativo Clorfeniramina Ranitidina Tripolisant JNJ7777120 a Al menos 20 isoformas H3 empalmadas alternativamente han sido detectadas a nivel de mRNA. Ocho de estas isoformas, cuyo tamaño varía desde 329-445 resi- duos, resultaron ser funcionalmente competentes en estudios de unión o señalización (véase Esbenshade et al., 2008). como lo pueden hacer las bases orgánicas (muchos fármacos) que liberan la histamina directamente. En la leucemia mielógena, la elevación de los basófilos en la sangre puede provocar un alto contenido de histamina su- ficiente para causar rubor, prurito e hipotensión. El manejo deestos pa- cientes puede ser complicado por la gran liberación de histamina después de la citólisis, que causa choque. Los tumores carcinoides gástricos secre- tan histamina, que es la responsable de los episodios de vasodilatación como parte del rubor “geográfico” desigual. Secreción de ácido gástrico La histamina que actúa en los receptores H2 es un secretagogo gástrico potente y causa una secreción abundante de ácido de las células parietales (véase figura 49-1); también aumenta la producción de pepsina y de factor intrínseco. La secreción de ácido gástrico por parte de células parietales también es causada por la estimulación del nervio vago y por la hormona entérica gastrina. Sin embargo, la histamina es el mediador fisiológico do- minante de la secreción ácida; el bloqueo de receptores H2 no sólo antago- niza la secreción ácida en respuesta a la histamina, sino que también inhibe las respuestas a la gastrina y al estímulo vagal (véase capítulo 49). CNS Las neuronas que contienen histamina afectan las funciones cerebrales homeostáticas y superiores, que incluyen la regulación del ciclo del sue- ño-vigilia, los ritmos circadianos y de alimentación, la inmunidad, el aprendizaje, la memoria, el consumo de líquidos y la temperatura corpo- ral. Sin embargo, ninguna enfermedad humana ha sido directamente rela- cionada aún con la disfunción del sistema de la histamina cerebral. La histamina, la histidina descarboxilasa, las enzimas que metabolizan la his- tamina y los receptores H1, H2, y H3 están distribuidos ampliamente, pero no de forma uniforme, en el CNS. Los receptores de H1 están relacionados tanto con las células neuronales como con las no neuronales y están con- centrados en regiones que controlan la función neuroendocrina, el com- portamiento y el estado nutricional. La distribución de los receptores H2 es más consecuente con las proyecciones histaminérgicas en comparación con los receptores H1, lo que sugiere que ellos median muchas de las accio- nes postsinápticas de la histamina. Los receptores H3 están concentrados en áreas conocidas para recibir las proyecciones histaminérgicas, dato con- gruente con su función como autorreceptores presinápticos. La histamina inhibe el apetito y aumenta el insomnio por la vía de los receptores H1. https://booksmedicos.org 714 H istam in a, b rad icin in a y sus an tagon istas CA PÍTU LO 39 Efectos fisiológicos y farmacológicos Acoplamiento receptor-efector y mecanismos de acción Los receptores de la histamina son GPCR que se acoplan a los sistemas del segundo mensajero y producen efectos (Simons, 2004), como se indi- ca en la tabla 39-1. Los receptores H1 se acoplan a Gq/11 y activan la vía PLC-IP3-Ca2+ y sus muchas secuelas posibles, incluida la activación de PKC, enzimas dependientes de Ca2+-calmodulina (eNOS y varias proteí- nas cinasas) y PLA2. Los receptores H2 se unen a Gs para activar la vía de la adenililciclasa-AMP cíclico-PKA (proteína cinasa A); los receptores H3 y H4 se unen a Gi/o para inhibir a la adenililciclasa y disminuir el AMP cíclico celular. La activación de los receptores H3 también puede activar la MAP cinasa e inhibir el intercambiador Na+/H+; la activación de los receptores H4 puede movilizar el Ca2+ almacenado (Simons y Simons, 2011). Los receptores H3 y H4 tienen una afinidad 1 000 veces mayor para la histamina (intervalo nanomolar bajo) que los receptores H1 y H2 (inter- valo micromolar bajo). La activación de los receptores H1 en el endotelio vascular estimula eNOS para producir NO, que se difunde a las células del músculo liso cercanas para aumentar el GMP cíclico y causar relaja- ción. La estimulación de los receptores H1 en el músculo liso movilizará el Ca2+ y causará contracción, mientras que la activación de los receptores H2 en la misma célula del músculo liso a través de Gs inducirá una mayor acumulación de AMP cíclico, activación de PKA y, por consiguiente, rela- jación. La definición farmacológica de los receptores H1, H2 y H3 fue posible por el uso de agonistas y antagonistas relativamente específicos. Debido a que el receptor H4 expone 35-40% de homología con isoformas del recep- tor H3, ambos fueron, inicialmente, más difíciles de distinguir farmacológi- camente, pero esto ha sido resuelto por el desarrollo de varios antagonistas selectivos de H3 y H4 (Sander et al., 2008; Thurmond, 2015). La 4-metil- histamina y el dimaprit, antes identificados como agonistas específicos de H2, son en realidad agonistas de H4 más potentes. Receptores H1 y H2 Los receptores H1 y H2 están distribuidos extensamente en la periferia y en el CNS, y su activación por la histamina puede ejercer efectos locales o diseminados (Simons y Simons, 2011). Por ejemplo, la histamina provo- ca prurito y estimula la secreción de la mucosa nasal. Contrae muchos músculos lisos, como los de bronquios e intestino, pero relaja en grado sumo otros, incluidos los de vasos sanguíneos pequeños. La histamina también es un potente estímulo para la secreción de ácido gástrico. Otros efectos menos notables incluyen la formación de edema y la estimulación de terminaciones nerviosas sensoriales. La broncoconstricción y la con- tracción del intestino son mediadas por los receptores H1. En el CNS, la activación de los H1 inhibe el apetito y aumenta el insomnio. La secre- ción gástrica resulta de la activación de receptores H2. Algunas respues- tas, como la dilatación vascular, son mediadas por la estimulación de los receptores H1 y H2. Receptores H3 y H4 Los receptores H3 se expresan principalmente en el CNS, sobre todo en los ganglios basales, el hipocampo y la corteza (Haas et al., 2008). Los re- ceptores presinápticos H3 funcionan como autorreceptores en las neuro- nas histaminérgicas e inhiben la liberación de histamina y modulan la liberación de otros neurotransmisores. Los receptores H3 también se en- cuentran postsinápticos, sobre todo en ganglios basales, pero su función todavía está siendo aclarada (Ellenbroek y Ghiabi, 2014). Los agonistas H3 promueven el sueño, y los antagonistas H3 promueven el insomnio. Los receptores H4 principalmente se encuentran en los eosinófilos, cé- lulas dendríticas, células cebadas, monocitos, basófilos y células T, pero también se han detectado en el tracto GI, fibroblastos dérmicos, CNS y en las neuronas aferentes sensitivas primarias (Thurmond, 2015). La ac- tivación de los receptores H4 se ha asociado con la inducción de cambios en la forma celular, quimiotaxis, secreción de citocinas y la regulación positiva de las moléculas de adhesión, todo lo cual sugiere que los anta- gonistas de H4 pueden ser inhibidores útiles de respuestas alérgicas e in- flamatorias (Thurmond, 2015). Aunque se han desarrollado antagonistas específicos de los receptores H3 y H4, ninguno de estos agentes ha sido aprobado por la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA, Food and Drug Administration) para uso clínico. Basado en las funciones de los receptores H3 en el CNS, los antagonistas de H3 tienen potencial en el tratamiento de los trastornos del sueño, ADHD, epilepsia, daño cognitivo, esquizofrenia, obesidad, dolor neuropático y enfermedad de Alzheimer. A causa de la localización y función únicas de los receptores H4, los antagonistas de H4 son candi- datos prometedores para tratar condiciones inflamatorias tales como ri- nitis alérgica, asma, artritis reumatoide y, posiblemente, el prurito y el dolor neuropático. Regulación de la liberación por retroalimentación La estimulación del receptor H2 aumenta la cantidad de AMP cíclico y conduce a la inhibición por retroalimentación de la liberación de histamina desde las células cebadas y los basófilos, en tanto que la activación de los receptores H3 y H4 tiene un efecto opuesto al disminuir el nivel de AMP cíclico celular. La activación de los receptores presinápticos H3 inhibe la liberación de histamina desde las neuronas histaminérgicas. Debido a que los receptores H3 tienen una actividad constitutivaalta, la liberación de histamina se inhibe tónicamente. Los agonistas inversos de H3 redu- cen la activación del receptor e incrementan la liberación de histamina desde neuronas histaminérgicas. Sistema cardiovascular La histamina dilata los vasos de resistencia, aumenta la permeabilidad capilar y disminuye la presión arterial sistémica. En algunos lechos vas- culares, la histamina contrae las venas, lo que contribuye a la extravasa- ción de líquido y a la formación de edema corriente arriba en las vénulas capilares y poscapilares. Vasodilatación. La vasodilatación es el efecto vascular más importante de la histamina en los seres humanos y puede resultar de la activación de los receptores H1 o H2. Los receptores H1 tienen una mayor afinidad por la histamina y causan la activación de eNOS dependiente de Ca2+ en las células endoteliales; el NO se difunde hacia el músculo liso vascular, con lo que aumenta el GMP cíclico (véase tabla 39-1) y causa una vasodilata- ción rápida y efímera. Por el contrario, la activación de los receptores H2 en el músculo liso vascular estimula la vía de AMP cíclico-PKA, causando una dilatación con un desarrollo más lento y sostenido. Como resultado, los antagonistas de H1 se oponen con eficacia a las pequeñas respuestas dilatadoras de concentraciones bajas de histamina, pero sólo aminoran la fase inicial de las respuestas de mayor magnitud a mayores concentracio- nes de la amina. Aumento de la permeabilidad capilar. El efecto de la histamina en los pe- queños vasos origina salida de proteína plasmática y líquido hacia los espacios extracelulares y un aumento del flujo de linfa, causando edema. La activación del receptor H1 en las células endoteliales es el mediador principal de esta respuesta y conduce a la activación de RhoA y ROCK mediado por Gq, lo que estimula la maquinaria contráctil de las células e interrumpe las uniones interendoteliales (Mikelis et al., 2015). Los espa- cios entre las células endoteliales también pueden permitir el paso de células circulantes reclutadas a los tejidos durante la respuesta de las cé- lulas cebadas. El reclutamiento de leucocitos circulantes se intensifica por la expresión de moléculas de adherencia mediada por el receptor H1 (p. ej., P-selectina) en las células endoteliales. Respuesta triple de Lewis. Si la histamina se inyecta de forma intradérmi- ca, produce un fenómeno característico conocido como respuesta triple, que consiste en lo siguiente: • Un “enrojecimiento” localizado alrededor del sitio de la inyección, que aparece en término de segundos y alcanza su máximo en un plazo de 1 min aproximadamente. • Un “eritema” o rubor que se extiende aproximadamente 1 cm más allá de la zona roja original y que se desarrolla con mayor lentitud. • Una “roncha” o edema que es perceptible en 1-2 minutos en el sitio de la inyección. La mancha roja inicial (pocos milímetros) es consecuencia del efecto vasodilatador directo de la histamina (producción de NO mediada por el receptor H1). El eritema se debe a la estimulación inducida por la hista- mina de reflejos axónicos que causan vasodilatación de manera indirecta, y la roncha refleja la capacidad de la histamina para aumentar la permea- bilidad capilar (formación de edema). Corazón. La histamina afecta directamente tanto la contractilidad cardia- ca como los eventos eléctricos. Incrementa la fuerza de contracción del músculo auricular y ventricular al inducir la entrada de Ca2+ y acelera la frecuencia cardiaca al apresurar la despolarización diastólica en el nodo SA. También lentifica en forma directa la conducción AV para aumentar el automatismo y, en dosis altas, puede provocar arritmias. La conduc- ción AV lentificada implica a los receptores H1 principalmente, mientras que los otros efectos son, en gran parte, atribuibles a los receptores H2 y a la acumulación de AMP cíclico. Los efectos cardiacos directos de la his- tamina administrada por vía intravenosa son superados por los reflejos barorreceptores, a causa de la disminución de la presión arterial. Músculo liso extravascular La histamina contrae de manera directa o, en contadas ocasiones, relaja diversos músculos lisos extravasculares. La contracción se debe a la acti- vación de los receptores H1 en el músculo liso para aumentar el Ca2+ in- https://booksmedicos.org 715 In flam ación , in m un om od ulación y h em atop oyesis SECCIÓ N IV CX C N Ar1 Ar2 HISTORIA Bovet y Staub demostraron por primera vez, en 1937, la actividad antihis- tamínica en una serie de aminas con una fracción de éter fenólico. La sustancia 2-isopropil-5-metilfenoxi-etildietil-amina protegió a los cobayos contra algunas dosis letales de histamina, pero era demasiado tóxica para el uso clínico. Hacia 1944, Bovet y sus colegas habían descrito el maleato de pirilamina, un antagonista eficaz de la histamina en esta categoría. Poco después se descubrieron la difenhidramina y la tripelenamina altamente efi- caces. En la década de 1980, se desarrollaron los antagonistas no sedantes del receptor de la histamina H1 para el tratamiento de las enfermedades alérgicas. A pesar del éxito en el bloqueo de respuestas alérgicas a la hista- mina, los antihistamínicos H1 dejaron de inhibir otras respuestas, en par- ticular la secreción de ácido gástrico. El descubrimiento de los receptores H2 y sus antagonistas por Black y sus colegas proporcionó una nueva clase de agentes que antagonizaron la secreción ácida inducida por la histamina (Black et al., 1972); la farmacología de estos fármacos (p. ej., la cimetidina, la famotidina) se describe en el capítulo 49. tracelular y la relajación se debe principalmente a la activación de los receptores H2. Aunque la influencia espasmógena de los receptores H1 es dominante en el músculo bronquial humano, los receptores H2 con fun- ción dilatadora también están presentes. Por tanto, el broncoespasmo inducido por la histamina in vitro es potenciado ligeramente por el blo- queo de H2. Los pacientes con asma bronquial y otras enfermedades pul- monares son mucho más sensibles a los efectos broncoconstrictores de la histamina. Terminaciones nerviosas periféricas La histamina estimula varias terminaciones nerviosas, causando efectos sensoriales. En la epidermis, causa prurito; en la dermis, provoca dolor, a veces acompañado de prurito. Las acciones estimulantes en las termina- ciones nerviosas, incluso las aferentes y eferentes autonómicas, contribu- yen al componente de “eritema” de la respuesta triple y a los efectos indirectos de la histamina en los bronquios y otros órganos. Choque por histamina La histamina administrada en grandes dosis o liberada durante la anafi- laxia sistémica causa una caída profunda y progresiva en la presión arte- rial. Cuando los pequeños vasos sanguíneos se dilatan, atrapan grandes cantidades de sangre, aumentan su permeabilidad y el plasma escapa de la circulación. Estos efectos, que se parecen al choque quirúrgico o trau- mático, disminuyen el volumen efectivo de sangre, reducen el retorno venoso y disminuyen enormemente el gasto cardiaco. Toxicidad de histamina por ingestión La histamina es la toxina responsable en la intoxicación alimentaria por escombroidosis debida a pescado mal conservado, como el atún. Los sín- tomas incluyen náusea severa, vómitos, cefalea, rubor y sudoración. La toxicidad por la histamina también puede seguir al consumo de vino rojo en personas con una capacidad disminuida de degradar la histamina. Los síntomas de envenenamiento por histamina pueden ser suprimidos por los antagonistas de H1. Antagonistas de los receptores de histamina Antagonistas del receptor H1 Propiedades farmacológicas Todos los “antagonistas” del receptor H1 disponibles son, realmente, ago- nistas inversos (véase capítulo 3) que reducen la actividad constitutiva del receptor y compiten con la unión de la histamina al receptor (Simons, 2004). Las acciones farmacológicas y las aplicaciones terapéuticasde es- tos antagonistas pueden ser, en gran parte, pronosticados a partir del conocimiento de la posición y del modo de señalización de los receptores de la histamina. Química. Al igual que la histamina, muchos antagonistas de H1 contie- nen una fracción etilamínica sustituida (la parte negra en la figura que sigue). A diferencia de la histamina, que tiene un grupo amino primario y un único anillo aromático, la mayoría de los antagonistas de H1 tienen un grupo amino terciario unido por medio de una cadena de dos a tres átomos a dos sustitutos aromáticos (en rojo), y se conforma según la fór- mula general: En donde Ar es arilo y X es un átomo de nitrógeno o de carbono o un éter —C-O— unido a la cadena lateral β-aminoetilo. Algunas veces, los dos anillos aromáticos se unen por un puente, como en los derivados tricícli- cos, o la etilamina puede ser parte de la estructura del anillo. La figura 39-3 muestra las estructuras variadas de los antagonistas de H1 represen- tativos construidas alrededor de este marco, que constituyen las varias generaciones de compuestos. Efectos en los sistemas fisiológicos Músculo liso. Los antagonistas de H1 inhiben gran parte de los efectos de la histamina en los músculos lisos, sobre todo la constricción del músculo liso respiratorio. Los antagonistas de H1 inhiben los efectos vasodilatado- res más rápidos mediados por la activación de los receptores H1 en las células endoteliales (síntesis/liberación de NO y otros mediadores) con dosis bajas de histamina. Ellos también inhiben la constricción venosa que se observa en algunos lechos vasculares. Permeabilidad capilar. Los antagonistas de H1 bloquean fuertemente el aumento de la permeabilidad capilar y la formación del edema y las ron- chas causada por la histamina. Eritema y prurito. Los antagonistas de H1 suprimen la acción de la hista- mina en las terminaciones nerviosas, incluso el componente eritematoso de la respuesta triple y el prurito causado por la inyección intradérmica. Glándulas exocrinas. Los antagonistas de H1 no suprimen la secreción gástrica. Sin embargo, las propiedades antimuscarínicas de muchos anta- gonistas de H1 pueden contribuir a la disminución de la secreción en las glándulas con inervación colinérgica y reducir la secreción continua, por ejemplo, en el árbol respiratorio. Reacciones de hipersensibilidad inmediata: anafilaxia y alergia. Durante las reacciones de hipersensibilidad, la histamina es uno de los muchos autacoides potentes liberados, y su contribución relativa a los síntomas resultantes varía ampliamente según las especies y el tejido. En concor- dancia, la protección que proporcionan los antagonistas de H1 varía. En los humanos, la formación de edema y el prurito se suprimen con efica- cia. Otros efectos, como la hipotensión, son menos antagonizados. Los antagonistas de H1 son ineficaces en el bloqueo de la broncoconstricción debido al asma. Estabilizadores de la célula cebada y propiedades antiinflamatorias. Mu- chos antagonistas de H1 de segunda generación (p. ej., cetirizina, deslora- tadina, fexofenadina, olopatadina, ketotifeno, alcaftadina y otros) exhiben efectos estabilizadores de la célula cebada, lo que causa la liberación re- ducida de los mediadores de la célula cebada durante la respuesta alérgi- ca (Levi-Schaffer y Eliashar, 2009). Estos agentes también tienen propiedades antiinflamatorias, que incluyen la secreción reducida de ci- tocinas, disminución de la expresión de moléculas de adhesión y la inhi- bición de la infiltración de los eosinófilos. Estos efectos pueden ser tanto dependientes como independientes del receptor H1, pero los mecanis- mos precisos todavía no están claros y se desconoce la función que estos fármacos desempeñan en dosis terapéuticas. Existe alguna evidencia de que los antagonistas de H1 con estas propiedades adicionales pueden ser más efectivos en el tratamiento tópico de la conjuntivitis alérgica (Abel- son et al., 2015). CNS. Los antagonistas de H1 de primera generación pueden estimular tanto como deprimir el CNS (Simons y Simons, 2011). La estimulación de vez en cuando se encuentra en pacientes a los que se les administran dosis convencionales; los pacientes se tornan agitados, nerviosos y no pueden conciliar el sueño. La excitación central también es un rasgo lla- mativo de sobredosis que comúnmente causa convulsiones, en particular en los niños. Por otra parte, la depresión central acompaña a las dosis terapéuticas de los antagonistas de H1 más antiguos. La disminución del estado de alerta, el tiempo de reacción lento y la somnolencia son manifes- taciones comunes. Los pacientes varían en su susceptibilidad y respuesta a medicamentos individuales. Las etanolaminas (p. ej., la difenhidramina) https://booksmedicos.org 716 H istam in a, b rad icin in a y sus an tagon istas CA PÍTU LO 39 CH HO NCH2 CH2 CH3 CH3 N NCH2 CH2H3CO DIFENHIDRAMINA (una etanolamina) PROMETAZINA (una fenotiazina) LORATADINA (una piperidina tricíclica) CLORFENIRAMINA (una alquilamina) CH2 CH3 CH3 C Cl Cl Cl H N N N NS NCH2 CH3 CH CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 C O OC2H5 C N N NNH CH3 CLORCICLIZINA (una piperazina)PIRILAMINA (una etilendiamina) Figura 39-3 Antagonistas representativos de H1. son en particular propensas a causar sedación. Debido a la sedación que producen los antihistamínicos de primera generación, estos fármacos pueden no ser tolerados o no usarse de manera segura por muchos pa- cientes, excepto a la hora de acostarse. Incluso así, los pacientes pueden experimentar una “resaca” antihistamínica por la mañana, lo que causa sedación con o sin afectación psicomotora. Los antagonistas de H1 de se- gunda generación se denominan no sedantes, porque ellos no atraviesan la barrera hematoencefálica de manera significativa. Esto se debe a su baja lipofilicidad y a que ellos son sustratos de P-glucoproteína, la cual los bombea fuera de la barrera hematoencefálica de las células endoteliales capilares y los devuelve al lumen capilar (véase capítulo 5 y Simons y Si- mons, 2011). Muchos agentes antipsicóticos son antagonistas de los receptores H1 y H2, pero no está claro si esta propiedad desempeña una función en los efectos antipsicóticos de estos agentes. En sistemas de prueba, el agente antipsicótico atípico clozapina es un antagonista de H1 efectivo, un antago- nista de H3 débil y un agonista del receptor H4. La actividad antagonista H1 de los medicamentos antipsicóticos típicos y atípicos es la responsable de la propensión de estos agentes a causar aumento de peso. Efectos anticolinérgicos. Muchos de los antagonistas de H1 de primera generación tienden a inhibir respuestas colinérgicas muscarínicas y se pueden manifestar durante el uso clínico (Simons y Simons, 2011). Algu- nos antagonistas de H1 también se pueden usar para tratar la cinetosis (véanse capítulos 9 y 50), probablemente como resultado de sus propieda- des anticolinérgicas. De hecho, la prometazina tiene quizás la actividad de bloqueo muscarínico más fuerte entre estos agentes y es el antagonista H1 más efectivo en combatir la cinetosis. La segunda generación de antago- nistas de H1 no tiene efecto en los receptores muscarínicos (Simons y Simons, 2011). Efecto anestésico local. Algunos antagonistas de H1 poseen actividad anestésica local, y unos pocos son más potentes que la procaína. La prome- tazina es especialmente activa. Sin embargo, las concentraciones requeri- das para este efecto son mucho más altas que aquellas que antagonizan las interacciones de la histamina con sus receptores. ADME. Los antagonistas de H1 son bien absorbidos en el tracto GI. Des- pués de la administración oral, las máximas concentraciones en el plas- ma se alcanzan de 1-3 h, y los efectos, por lo general, duran de 4-6 h para los agentes de primera generación; sin embargo, algunos fármacos son de acción mucho más larga, como la mayoría de los antagonistas de H1 de segunda generación (del Cuvillo et al.,2006; Simons, 2004) (tabla 39-2). Estos agentes se distribuyen ampliamente por todo el cuerpo, incluyendo el CNS para los agentes de primera generación. Las concentraciones máximas de estos medicamentos en la piel pueden persistir mucho des- pués de que los niveles en plasma hayan disminuido. Por tanto, la inhibi- ción de la respuesta de “roncha y eritema” con la inyección intradérmica de histamina o un alérgeno puede persistir por 36 h o más, después del tratamiento inicial, y hasta 7 días después de la interrupción del trata- miento en pacientes que con regularidad usan un antagonista H1 durante una semana o más (Del Cuvillo et al., 2006). Todos los antagonistas de H1 de la primera generación y la mayor par- te de los de segunda generación se metabolizan por el citocromo P450 (CYP) y pocos, si algunos, se excretan sin alteración por la orina; la ma- yoría aparece allí como metabolitos (Bartra et al., 2006; Simons, 2004). Las excepciones son la cetirizina y la acrivastina (<40% metabolizado) y la fexofenadina, la levocetirizina y la epinastina (<10% metabolizado). La cetirizina, la levocetirizina y la acrivastina se excretan principalmente en la orina; la fexofenadina se excreta sobre todo en las heces y la epinastina es excretada tanto en la orina (55%) como en las heces (30%). Los antagonistas de H1 que se metabolizan se eliminan más rápida- mente en los niños que en los adultos, y más lentamente en sujetos con enfermedad hepática severa. Estos antagonistas también tienen un ma- yor potencial de interacciones farmacológicas. Por ejemplo, los niveles plasmáticos de los antagonistas de H1 se pueden reducir cuando se admi- nistran conjuntamente con medicamentos que inducen la síntesis de CYP (p. ej., las benzodiacepinas) o se pueden elevar cuando se toman con fármacos que compiten con o inhiben la misma isoforma de CYP (p. ej., la eritromicina, el ketoconazol, los antidepresivos) (Bartra et al., 2006; Simons, 2004). Las interacciones clínicamente relevantes son más proba- bles con los fármacos de primera generación que con los de segunda ge- neración, que tienen un índice terapéutico más alto. Sin embargo, los dos antagonistas de H1 de segunda generación distribuidos con anterioridad en el mercado, la terfenadina y el astemizol, se encontraron en casos raros en los que prolongaron el intervalo QTc e indujeron una arritmia poten- cialmente fatal, la torsade de pointes, debido a su capacidad de inhibir un canal de K+ cardiaco, el IKr, cuando su metabolismo fue dañado y sus con- centraciones plasmáticas se elevaron demasiado alto, debido, por ejem- plo, a una enfermedad hepática o a medicamentos que inhibieron la familia de CYP3A (Bartra et al., 2006; Simons, 2004) (véase capítulo 30). Esto condujo a la retirada de la terfenadina y el astemizol del mercado. El astemizol y un metabolito hidroxilado activo naturalmente tienen vidas medias muy largas. La terfenadina es un profármaco, metabolizada por https://booksmedicos.org 717 In flam ación , in m un om od ulación y h em atop oyesis SECCIÓ N IV TABLA 39-2 ■ Preparaciones y dosificación de los antagonistas del receptor H1 representativosa CLASE Nombre genérico DURACIÓN DE LA ACCIÓN (h)b PRESENTACIONESc DOSIS ÚNICA (adulto) Agentes de primera generación Dibenzoxepinas tricíclicas HCl de doxepina 6-24 O, L, T 10-150 mg; insomnio: 6 mg (O) Prurito: una película delgada 4 veces/d (T) Etanolaminas Maleato de carbinoxamina 3-6 O, L 4-8 mg; 6-16 mg (SR) Fumarato de clemastina 12 O, L 1.34-2.68 mg Difenhidramina HCl 12 O, L, I, T 25-50 mg (O/L/I) Dimenhidrinatod 4-6 O, I 50-100 mg Etilendiaminas Maleato de pirilamina (sólo en productos combinados) 4-6 O, L 7.5-30 mg Alquilaminas Maleato de clorfeniramina 24 O, L, I, SR 4 mg, 12 mg (SR) Maleato de bromfeniramina 4-6 O, L, I, SR 2 mg Piperazinas Hidroxicina HCl 6-24 O, L, I 25-100 mg Pamoato de hidroxicina 6-24 O, L (no en Estados Unidos) 25-100 mg Ciclizina HCl 4-6 O 50 mg Lactato de ciclizina (no en Estados Unidos) 4-6 I 50 mg Meclizina HCl 12-24 O 25-50 mg Fenotiazinas Prometazina HCl 4-6 O, L, I, S 12.5-50 mg Piperidinas Ciproheptadina HCle 4-6 O, L 1-6.5 mg Agentes de segunda generación Dibenzoxepinas tricíclicas Olopatadina HCl 6-12 T 2 nebulizaciones/fosa nasal; 1 gota/ojo Alquilaminas Acrivastinaf 6-8 O 8 mg Piperazinas Cetirizina HClf 12-24 O, L 5-10 mg Levocetirizina HCl 12-24 O, L 2.5-5 mg Piperidinas Alcaftadina 16-24 T 1 gota/ojo Besilato de bepotastina 8 T 1 gota/ojo Desloratadina 24 O, L 5 mg Fexofenadina HCl 12-24 O, L 60-180 mg Fumarato de ketotifeno 8-12 T 1 gota/ojo Loratadina 24 O, L 10 mg Otros medicamentos de segunda generación Azelastina HClf 12-24 T 2 nebulizaciones/fosa nasal; 1 gota/ojo Emedastina 8-12 T 1 gota/ojo Epinastina 8-12 T 1 gota/ojo a Para una discusión de las fenotiazinas, véase capítulo 16. b La duración de la acción de los antihistamínicos H1 mediante la evaluación objetiva de la supresión de los síntomas inducidos por la histamina o los alérgenos es más prolongada de lo esperado según la medición de las concentraciones plasmáticas o los valores de t1/2 de eliminación terminal. c Las presentaciones se designan de la siguiente manera: O: sólidos orales; L: líquidos orales; I: inyección; S: supositorio; SR: liberación sostenida; T: tópico. Muchos antagonistas del receptor H1 también están disponibles en presentaciones que contienen múltiples medicamentos. Las formas SR disuaden la extracción de pseudo- efedrina para la producción de metanfetamina. d Dimenhidrinato es una combinación de difenhidramina y 8-cloroteofilina en proporciones moleculares iguales. e También tiene propiedades antiserotonina. f Tiene efectos sedantes ligeros. https://booksmedicos.org 718 H istam in a, b rad icin in a y sus an tagon istas CA PÍTU LO 39 CYP3A4 hepáticos a fexofenadina, que es su reemplazo y carece de car- diotoxicidad notable. Ahora está disponible la prueba in vitro para la ca- pacidad de un nuevo fármaco de inhibir IKr. Usos terapéuticos Los antagonistas de H1 se usan para el tratamiento de varias reacciones de hipersensibilidad inmediatas. Las propiedades centrales de algunos medicamentos también son de valor terapéutico para suprimir la cineto- sis o para la sedación. Enfermedades alérgicas. Los antagonistas de H1 son útiles en los tipos agudos de alergia que presentan síntomas de rinitis, urticaria y conjunti- vitis (Simons y Simons, 2011). Sus efectos están confinados a la supre- sión de los síntomas atribuibles a la histamina liberada por la reacción antígeno-anticuerpo. En el asma bronquial, los antagonistas de la hista- mina tienen una limitada eficacia y no se usan como terapia única (véan- se capítulos 38 y 40). En el tratamiento de la anafilaxia sistémica, donde los autacoides, además de la histamina, son importantes, el pilar del tra- tamiento es la epinefrina; los antagonistas de la histamina tienen sólo una función subordinada y adyuvante. Lo mismo sucede en el angioedema severo, en el cual el edema de la laringe constituye una amenaza para la vida (véase capítulo 12). Ciertas dermatosis alérgicas responden favorablemente a los antago- nistas de H1. El beneficio es más llamativo en la urticaria aguda. Los an- tagonistas de H1 también son la terapia de primera línea para la urticaria crónica, pero se puede requerir de dosis hasta cuatro veces más altas que la aprobada para tratar la rinitis; a los pacientes refractarios a alta dosis de antagonistas de H1 se les debería cambiar el fármaco por otro que ten- ga como blanco la respuesta inmune (Viegas et al., 2014). Los antagonis- tas de H1 tienen un lugar en el tratamiento del prurito. Se puede obtener algún alivio en muchos pacientes con dermatitis atópica y por contacto (aunque los corticosteroides tópicos son más efectivos) y en diversas con- diciones como las picaduras de insectos y el contacto con la hiedra vene- nosa. La lesiones de urticaria y edematosas de la enfermedad delsuero responden a los antagonistas de H1, pero la fiebre y la artralgia a menudo no responden. Resfriado común. Los antagonistas de H1 carecen de utilidad para com- batir el resfriado común. Los débiles efectos anticolinérgicos de los anti- guos fármacos pueden reducir la rinorrea, pero este efecto secante quizá sea más nocivo que beneficioso porque tiende a veces a inducir somno- lencia. Cinetosis, vértigo y sedación. La escopolamina que es antagonista musca- rínico, administrada por vía oral, parenteral o transdérmica, es el fárma- co más eficaz para la profilaxis y el tratamiento de la cinetosis. Algunos antagonistas de H1 son útiles para casos más leves y tienen menos efectos adversos. Estos medicamentos incluyen el dimenhidrinato y las piperazi- nas (p. ej., la ciclizina, la meclozina). La prometazina, una fenotiazina, es más potente y más efectiva, y sus propiedades antieméticas adicionales pueden ser de valor para reducir los vómitos; sin embargo, su acción sedan- te pronunciada por lo general es desventajosa. Siempre que sea posible, los diferentes medicamentos deberán ser administrados aproximadamente 1 h antes del movimiento previsto. El tratamiento después del inicio de la náusea y el vómito raramente es útil. Algunos antagonistas de H1, princi- palmente el dimenhidrinato y la meclozina, a menudo son beneficiosos en los trastornos vestibulares, como la enfermedad de Ménière y en otros tipos de vértigo verdadero. Sólo la prometazina es útil para combatir la náusea y los vómitos que surgen después de la quimioterapia o la radio- terapia contra cánceres; sin embargo, se dispone de otros antieméticos más eficaces (p. ej., los antagonistas 5HT3) (véase capítulo 50). La difen- hidramina puede invertir los efectos secundarios extrapiramidales causa- dos por los antipsicóticos (véase capítulo 16). La tendencia de algunos antagonistas del receptor H1 de producir somnolencia ha conducido a su uso como hipnóticos. Los antagonistas de H1, y en particular la difenhi- dramina, suelen estar incluidos en varios fármacos que se expenden sin receta para combatir el insomnio. Las propiedades sedantes y ansiolíti- cas leves de la hidroxizina contribuyen a que se le emplee como ansio- lítico leve. Efectos adversos El efecto secundario más frecuente de los antagonistas de H1 de primera generación es la sedación. La ingestión concomitante de alcohol u otros depresores del CNS produce un efecto aditivo que perjudica las habilida- des motoras. Otros efectos no deseados en el sistema nervioso central comprenden mareo, tinnitus, lasitud, incoordinación, fatiga, visión bo- rrosa, diplopía, euforia, nerviosismo, insomnio y temblores. Otros efec- tos secundarios potenciales, que incluyen pérdida de apetito, náuseas, vómitos, molestia epigástrica y estreñimiento o diarrea, pueden aliviarse tomando el medicamento con las comidas. Los antagonistas de H1, como la ciproheptadina, pueden incrementar el apetito y causar aumento de pe- so. Otros efectos adversos, debidos a las acciones antimuscarínicas de al- gunos antagonistas de H1 de primera generación, incluyen sequedad de la boca y eventos respiratorios (que inducen la tos a veces), retención o fre- cuencia urinaria y disuria. Estos efectos no se observan con los antago- nistas de H1 de segunda generación. La dermatitis alérgica es bastante común; otras reacciones de hipersensibilidad incluyen fiebre por el fár- maco y fotosensibilización. Las complicaciones hematológicas, como la leucopenia, la agranulocitosis y la anemia hemolítica, son muy raras. Debido a que los antihistamínicos H1 atraviesan la placenta, se acon- seja precaución a las mujeres que están embarazadas o pueden embara- zarse (Simons y Simons, 2011). Según estudios hechos en animales, algunos antihistamínicos tienen efectos teratógenos (p. ej., azelastina, hi- droxizina, o fexofenadina), en tanto que otros (como clorfeniramina, difen- hidramina, cetirizina y loratadina) no los tienen. Una revisión sistemática reciente concluyó que los antihistamínicos no son probables factores de riesgo fuertes para los principales defectos congénitos (Gilboa et al., 2014). Una combinación de fármacos que consiste en el antagonista H1 doxilamina y la vitamina B6 (piridoxina) se aprobó en 1956 para tratar las náuseas y los vómitos del embarazo y luego, voluntariamente, fue elimi- nada, en 1983, debido a las inquietudes por los defectos congénitos. Los análisis posteriores mostraron que el medicamento no causó ningún au- mento de riesgo de defectos congénitos, de modo que, en 2013, fue apro- bado de nuevo, para la misma indicación, en una dosis fija, como preparación de liberación prolongada. Los antihistamínicos pueden ex- cretarse en pequeñas cantidades en la leche materna, y los antihistamíni- cos de primera generación ingeridos por madres que amamantan pueden causar síntomas como irritabilidad, somnolencia o depresión respiratoria en el niño neonato. En la intoxicación aguda con los antagonistas de H1 de primera gene- ración, el máximo peligro reside en sus efectos de excitación centrales. El síndrome incluye alucinaciones, excitación, ataxia, incoordinación, ate- tosis y convulsiones, pupilas fijas y dilatadas con enrojecimiento facial, junto con taquicardia sinusal, retención urinaria, boca seca y fiebre. El síndrome exhibe una semejanza notable con el envenenamiento con atropina. En fase terminal el sujeto entra en coma cada vez más profundo hasta que termina en colapso cardiorrespiratorio y muere en término de 2-18 h. El tratamiento se hace sobre una pauta general sintomática y me- didas de mantenimiento. Las sobredosis de antagonistas de H1 de segun- da generación no se han asociado con toxicidad significativa (Simons y Simons, 2011). Indicaciones y problemas pediátricos y geriátricos. Aunque se han hecho pocas pruebas clínicas, se recomienda usar los antihistamínicos de se- gunda generación en pacientes mayores (>65 años de edad), sobre todo en aquellos que muestran deterioro de su función cognitiva, debido a los efectos sedantes y anticolinérgicos de los medicamentos de primera gene- ración (Simons, 2004). Además, un estudio prospectivo reciente, realizado en participantes de 65 años y más sin demencia, mostró una significativa relación de respuesta a la dosis acumulativa de 10 años, entre el uso de anticolinérgicos (entre los más comunes los antagonistas de H1 de prime- ra generación) y riesgo de demencia, principalmente enfermedad de Al- zheimer (Gray et al., 2015). No se recomienda utilizar antihistamínicos de primera generación en niños, porque sus efectos sedantes pueden deteriorar su rendimiento es- colar y aprendizaje. Los medicamentos de la segunda generación han si- do aprobados por la FDA para su uso en niños y están disponibles en presentaciones apropiadas de dosis más bajas (p. ej., masticables o pasti- llas que se disuelven rápidamente, jarabe). El uso de medicamentos sin receta médica para la tos y el resfriado (que contienen mezclas de antihis- tamínicos, descongestionantes, antitusígenos, expectorantes) en los ni- ños se ha asociado con efectos secundarios serios y muerte. En el 2008, la FDA recomendó que no deben usarse en niños menores de 2 años de edad, y los fabricantes de medicamentos afiliados a la Asociación de Pro- ductos de Atención Médica para el Consumidor (Consumer Healthcare Product Association) voluntariamente etiquetaron de nuevo los productos para señalar que no deben usarse en niños menores de cuatro años de edad. Antagonistas de H1 disponibles Las propiedades notables de varios antagonistas de H1, agrupados por sus estructuras químicas, se resumen posteriormente. Las preparaciones representativas se listan en la tabla 39-2. Dibenzoxepina tricíclica de primera generación (doxepina). La doxepina se comercializa como un antidepresivo tricíclico (véase capítulo 15). Tam- bién es uno de los antagonistas de H1 más potente y posee actividad sig- nificativa como antagonista H2, pero esto no se traduce enmayor eficacia clínica. Puede causar somnolencia y se asocia con los efectos anticolinér- https://booksmedicos.org 719 In flam ación , in m un om od ulación y h em atop oyesis SECCIÓ N IV gicos. La doxepina es tolerada mejor por pacientes con depresión, que por aquellos que no muestran tal problema, en los que incluso dosis pe- queñas pueden ocasionar desorientación y confusión. Dibenzoxepina tricíclica de segunda generación (olopatadina). La olopa- tadina es un antagonista H1 tópico con propiedades adicionales antiinfla- matorias y estabilizadoras de la célula cebada. En forma de gota, es un tratamiento efectivo para la conjuntivitis alérgica y en forma de spray ayuda a reducir los síntomas nasales de rinitis alérgica. Etanolaminas (prototipo: difenhidramina). Las etanolaminas poseen acti- vidad antimuscarínica significativa y tienen una tendencia pronunciada a inducir sedación. Aproximadamente la mitad de aquellos sujetos trata- dos intensamente con dosis convencionales experimentan somnolencia. La incidencia de efectos secundarios GI, sin embargo, es baja con este grupo. Etilendiamina (prototipo: pirilamina). La pirilamina está entre los antago- nistas más específicos de H1. Aunque sus efectos centrales son relativa- mente débiles, la somnolencia ocurre en una proporción importante de pacientes. Los efectos secundarios GI son comunes. Alquilaminas de primera generación (prototipo: clorfeniramina). Las al- quilaminas de primera generación están entre los antagonistas de H1 más potentes. Los medicamentos son menos propensos a producir somnolen- cia y son más convenientes para el uso de día, pero una proporción signifi- cativa de pacientes experimenta todavía sedación. Los efectos secundarios que implican la estimulación del CNS son más comunes que con otros gru- pos. Alquilamina de segunda generación (acrivastina). La alquilamina de se- gunda generación es un derivado de la triprolidina, alquilamina de pri- mera generación, y puede exhibir una incidencia algo mayor de sedación ligera que otros antagonistas H1 de segunda generación. Piperazinas de primera generación. La hidroxizina es un compuesto de acción lenta que se usa ampliamente para las alergias de la piel; su consi- derable actividad depresora del CNS puede contribuir a su prominente acción antipruriginosa, y también se usa como un agente sedante y ansio- lítico. La ciclizina y la meclozina se han usado principalmente para con- trolar la cinetosis, aunque la prometazina y la difenhidramina son más efectivas (así como el antimuscarínico escopolamina). Piperazinas de segunda generación (cetirizina). La cetirizina tiene efec- tos anticolinérgicos mínimos. También tiene penetración insignificante en el cerebro, pero se asocia con una frecuencia algo más alta de somno- lencia que la mayoría de los antagonistas H1 de segunda generación. El enantiómero activo levocetirizina tiene una discreta mayor potencia y puede usarse con la mitad de la dosis, con menos sedación resultante. La cetirizina y la levocetirizina tienen propiedades adicionales antiinflama- torias y estabilizadoras de la célula cebada. Fenotiazinas (prototipo: prometazina). La prometazina, que tiene consi- derables efectos sedantes y anticolinérgicos, y sus muchos congéneres se usan principalmente por sus efectos antieméticos (véase capítulo 50). Piperidina de primera generación (ciproheptadina). Solamente la cipro- heptadina tiene actividad antihistamínica y antiserotoninérgica por anta- gonizar al receptor 5HT2A. La ciproheptadina causa somnolencia; también tiene significativos efectos anticolinérgicos y puede aumentar el apetito. Piperidinas de segunda generación (prototipo: loratadina). La terfenadi- na y el astemizol, los primeros medicamentos de segunda generación, ya no se venden debido a la posibilidad de que causen torsade de pointes, una rara, pero potencialmente fatal, arritmia (véase la discusión anterior). La terfenadina fue sustituida por la fexofenadina, un metabolito activo que carece de los efectos secundarios tóxicos de la terfenadina, no es sedante y retiene las propiedades antialérgicas del compuesto original. Otro anti- histamínico de esta clase desarrollado usando esta estrategia es la deslora- tadina, un metabolito activo de la loratadina. Estos agentes carecen de acciones anticolinérgicas significativas y penetran pobremente en el CNS. En conjunto, estas propiedades parecen explicar la baja frecuencia de efectos secundarios de los antihistamínicos piperidínicos. Todos los miembros de esta clase tienen propiedades antiinflamatorias y estabiliza- doras de la célula cebada. Aunque el significado terapéutico de estos efectos adicionales sea confuso para los medicamentos administrados oralmente, ellos parecen proporcionar beneficio adicional cuando se usan en presen- taciones tópicas para tratar la conjuntivitis alérgica. La alcaftadina tiene actividad antagonista adicional de los receptores H4, lo que probablemen- te explica su superioridad a otros antagonistas H1 tópicos para reducir la picazón ocular de la conjuntivitis alérgica (Thurmond, 2015). Otros antagonistas H1 de segunda generación. Los medicamentos en este grupo (azelastina, emedastina y epinastina) tienen estructuras divergen- tes con eficacia terapéutica y efectos secundarios similares a otros antago- nistas H1 de segunda generación. Todos ellos son comercializados como colirios tópicos para el tratamiento de la conjuntivitis alérgica; la azelasti- na también está disponible como un spray nasal para tratar los síntomas de rinitis alérgica o vasomotora. La epinastina tiene actividad antagonis- ta H1 y H2, que puede ayudar a reducir el edema palpebral. La epinastina y la azelastina exhiben propiedades antiinflamatorias y estabilizadoras de la célula cebada. La emedastina es un antagonista H1 muy selectivo sin estas acciones adicionales. Antagonistas del receptor H2 La farmacología y la utilidad clínica de los antagonistas H2 (p. ej., la cime- tidina, la ranitidina) para inhibir la secreción de ácido gástrico en el tra- tamiento de desórdenes GI se describen en el capítulo 50. Antagonistas del receptor H3 Los receptores H3 son autorreceptores presinápticos en neuronas hista- minérgicas que se originan en el núcleo tuberomamilar en el hipotálamo y se proyectan a través del CNS, predominante al hipocampo, la amígda- la, el núcleo accumbens, el globo pálido, el cuerpo estriado, el hipotála- mo y la corteza (Haas et al., 2008; Sander et al., 2008). El receptor H3 activado deprime la descarga neuronal a nivel de las células del cuerpo/ dendritas y disminuye la liberación de histamina de las terminaciones despolarizadas. Por tanto, los agonistas H3 disminuyen la transmisión histaminérgica, y los antagonistas la aumentan. Los receptores H3 también son heterorreceptores presinápticos en una variedad de neuronas en el cerebro y tejidos periféricos, y su activa- ción inhibe la liberación del transmisor desde las neuronas noradrenérgi- cas, serotoninérgicas, GABA-érgicas, colinérgicas y glutamatérgicas, así como fibras C sensibles al dolor. Los receptores H3 en el cerebro tienen actividad constitutiva significativa en ausencia de los agonistas; por con- siguiente, los agonistas inversos reducen esta actividad constitutiva, reti- ran la inhibición de la liberación de transmisor, y así promueven la liberación de transmisor (la activación de estas neuronas). Los antagonistas/agonistas inversos H3 tienen un amplio rango de efectos centrales; por ejemplo, promueven el estado de conciencia, mejo- ran la función cognitiva (p. ej., incentivan la memoria, el aprendizaje y la atención) y reducen la ingesta de alimentos. Como resultado, existe un interés considerable en desarrollar antagonistas H3 para el posible trata- miento de los desórdenes del sueño, ADHD, epilepsia, daño cognitivo, esquizofrenia, obesidad, dolor neuropático y enfermedad de Alzheimer (Haas et al., 2008; Sander et al., 2008). La tioperamida fue el primeranta- gonista/agonista inverso de H3 “específico” disponible experimental- mente, pero era igualmente efectivo en el receptor H4. Otros derivados del imidazol se han desarrollado como antagonistas H3, incluyendo el clobenpropit, el ciproxifán y el proxifán, pero el anillo de imidazol mejora la unión al receptor H4 y a CYP. Debido a esto, se desarrollaron antago- nistas/agonistas inversos H3 no imidazol más selectivos (p. ej., tiproli- sant) (Haas et al., 2008; Sander et al., 2008) y algunos están ahora en la fase 2 y 3 de ensayos clínicos. Antagonistas del receptor H4 Los receptores H4 se expresan en células con funciones inflamatorias o inmunes y pueden mediar la quimiotaxis inducida por la histamina, la inducción del cambio de forma de la célula, la secreción de citocinas y la regulación positiva de moléculas de adhesión (Thurmond et al., 2008). Los receptores H4 también tienen una función en el prurito y el dolor neuropático. A causa de la localización y la función únicas de los recepto- res H4, los antagonistas de H4 son candidatos prometedores para tratar condiciones inflamatorias y posiblemente el prurito y el dolor neuropáti- co (Thurmond, 2015). El antagonista específico H4 JNJ-39758979 ha sido probado en la fase 1 y 2 de ensayos clínicos para el tratamiento del asma persistente, el prurito, la dermatitis y la artritis reumatoide. El receptor H4 tiene la homología más alta con el receptor H3 y se une a muchos ligandos H3, especialmente a aquellos con anillos de imidazol, aunque a veces con efectos diferentes (Thurmond et al., 2008). Por ejem- plo, la tioperamida es un agonista inverso efectivo de los receptores H3 y H4, mientras que el agonista inverso H3, el clobenpropit, es un agonista parcial del receptor H4; la impentamina (un agonista H3) y el iodofenpro- pit (un agonista inverso de H3), son ambos antagonistas neutros H4. https://booksmedicos.org 720 H istam in a, b rad icin in a y sus an tagon istas CA PÍTU LO 39 TABLA 39-3 ■ Estructura de los agonistas y los antagonistas de la cinina NOMBRE ESTRUCTURA FUNCIÓN Bradicinina Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro- Phe-Arg Agonista, B2 Calidina Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser- Pro-Phe-Arg Agonista, B2 [des-Arg9]-bra- dicinina Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro- Phe Agonista, B1 [des-Arg10]-cali- dina Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser- Pro-Phe Agonista, B1 des-Arg10- [Leu9]-calidina Lys-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser- Pro-Leu Antagonista, B1 NPC-349 [D-Arg]-Arg-Pro-Hyp-Gly- Thi-Ser-D-Phe-Thi-Arg Antagonista, B2 HOE-140 [D-Arg]-Arg-Pro-Hyp-Gly- Thi-Ser-Tic-Oic-Arg Antagonista, B2 [des-Arg10]- HOE-140 [D-Arg]-Arg-Pro-Hip-Gli-Tir- Ser-Tic-Oic Antagonista, B1 FR173657 FR190997 Véase figura 32-3 de la edi- ción 12 Antagonista, B2 Agonista, B2 SSR240612 Antagonista, B1 Hip: trans-4-hidroxi-Pro; Tir: β-(2-tienil)-Ala; Tic: [D]-1,2,3,4-tetrahidroisoqui- nolina-3-il-carbonilo; Oic: (3as, 7as)-octahidroindol-2-il-carbonilo. Bradicinina, calidina y sus antagonistas En las décadas de 1920 y 1930, Frey, Kraut y Werle caracterizaron una sustancia hipotensora en la orina, que también fue encontrada en otros fluidos y tejidos, y este material se llamó calicreína, conforme al sinónimo griego para el páncreas, una fuente especialmente rica (Werle, 1970). Se estableció que la calicreína genera una sustancia farmacológicamente ac- tiva de un precursor inactivo presente en el plasma; la sustancia activa, la calidina, resultó ser un polipéptido derivado de la globulina plasmática (Werle, 1970). Rocha e Silva, Beraldo y asociados más tarde reportaron que la tripsina y ciertos venenos de serpiente actuaban sobre la globulina plasmática para producir una sustancia que disminuye la tensión arterial y causa un desarrollo lento de la contracción del intestino (Rocha e Silva et al., 1949); ellos la llamaron bradicinina, derivado de las palabras griegas bradis, que significa “lento”, y kinein, que significa “moverse”. En 1960, la bradicinina, un aminoácido de nueve péptidos, fue aislado y sintetizado; posteriormente, la calidina se identificó como bradicinina con un residuo Lis N-terminal adicional. Las cininas tienen vidas medias cortas porque son destruidas por el plasma y las peptidasas tisulares (Erdös y Skidgel, 1997). Dos tipos de receptores de cinina, B1 y B2, fueron identificados ba- sados en el orden de rango de la potencia de los análogos de la cinina y más tarde validados por clonación (Leeb-Lundberg et al., 2005). El desa- rrollo de antagonistas específicos de receptor y ratones con bloqueo géni- co de los receptores ha promovido nuestro conocimiento acerca de la función de las cininas en la regulación de la homeostasis cardiovascular y de los procesos inflamatorios (Leeb-Lundberg et al., 2005). El daño tisular, las reacciones alérgicas, las infecciones virales y otros eventos inflamatorios activan una serie de reacciones proteolíticas que generan bradicinina y calidina en los tejidos. Estos péptidos contribuyen a respuestas inflamatorias en la forma de autacoides que actúan localmen- te para producir dolor, vasodilatación y aumento de la permeabilidad vas- cular, pero también pueden tener efectos beneficiosos, por ejemplo, en el corazón, riñón y la circulación (Bhoola et al., 1992). La mayor parte de su actividad se debe a la estimulación de la liberación de mediadores poten- tes, como las prostaglandinas, NO o EDHF. Sistema endógeno calicreína-cininógeno-cinina El nonapéptido bradicinina y el decapéptido calidina (lisil-bradicinina) (ta- bla 39-3) son derivados de las globulinas α2 llamadas cininógenos (figura 39-4). Existen dos cininógenos: el cininógeno HMW y el cininógeno LMW. Un número de proteasas serínicas generará cininas, pero las dos proteasas altamente específicas que liberan bradicinina y calidina de los cininógenos son llamadas calicreínas. Calicreínas La bradicinina y la calidina son escindidas de los cininógenos HMW o LMW por la calicreína plasmática o tisular, respectivamente (véase figura 39-4). La calicreína plasmática y la calicreína tisular son enzimas distintas que se activan por diferentes mecanismos (Bhoola et al., 1992). La preca- licreína plasmática es una proteína inactiva de aproximadamente 88 kDa que forma un complejo con su sustrato, el cininógeno HMW. La cascada proteolítica resultante es reprimida normalmente por los inhibidores de las proteasas presentes en el plasma. Entre los más significativos de ellos se encuentran el primer componente activado del complemento (C1- INH) y la macroglobulina α2. En condiciones experimentales, el sistema calicreína-cinina es activado por la unión del factor XII (factor de Hage- man) a las superficies cargadas negativamente. El factor XII unido, una proteasa que es común tanto a la cinina como a las cascadas de la coagu- lación intrínseca (véase capítulo 32), se somete lentamente a la autoacti- vación y, por su parte, activa la precalicreína. De forma considerable, la calicreína rápidamente activa después al factor XII, ejerciendo así una retroalimentación positiva en el sistema. In vivo, la orden de este proceso puede ser invertida. La unión del heterodímero de cininógeno HMW precalicreína a un complejo de receptor de multiproteína en las células endoteliales conduce a la activación del complejo precalicreína-cininóge- no HMW por la proteína 90 de choque térmico (Hsp90) o por prolilcar- boxipeptidasa para generar calicreína, que puede activar entonces el factor XII para comenzar el lazo de retroalimentación positiva y escindir al cininógeno HMW para generar bradicinina (Kaplan y Joseph, 2014). Este proceso puede contribuir a los síntomas del angioedema hereditario en pacientes con carencia de C1-INH. La calicreína tisular humana es uno de los 15 miembros de la familia de genes con identidad de secuencia alta que son agrupados en el cromo- soma 19q13.4 (Prassas et al., 2015). Sin embargo, la “calicreína tisular” clásica, hK1, es el único miembro de la familia que genera fácilmente ca- lidina delcininógeno LMW. La calicreína tisular se sintetiza como una preproproteína de 29 kDa en las células epiteliales o en las células secre- toras en varios tejidos, incluyendo las glándulas salivales, el páncreas, la próstata y la nefrona distal renal (Bhoola et al., 1992). La calicreína tisular también se expresa en los neutrófilos humanos; actúa localmente cerca de sus sitios de origen. La síntesis de la procalicreína tisular se controla por varios factores, incluyendo la aldosterona en el riñón y la glándula salival y los andrógenos en otras glándulas. La activación de procalicreína tisular a calicreína requiere la división proteolítica para eliminar un pro- péptido de siete aminoácidos, que puede lograrse in vitro por la calicreína plasmática y por alguna serina y metaloproteasas. Sin embargo, se desco- noce la(s) enzima(s) de activación in vivo. Cininógenos Los dos sustratos de las calicreínas, el cininógeno HMW (120 kDa) y el cininógeno LMW (66 kDa), provienen de un solo gen que muestra em- palmes alternos. Los primeros 401 aminoácidos son idénticos (a través de la secuencia bradicinina y los 12 residuos adicionales) y luego las secuen- cias divergen, con el cininógeno HMW, que contiene una cadena C ter- minal ligera de 56 kDa, y el cininógeno LMW, una cadena ligera 4 kDa (Bhoola et al., 1992). El cininógeno HMW se escinde tanto por la calicreí- na plasmática como por la tisular para producir bradicinina y calidina, respectivamente, mientras que el cininógeno LMW sólo se escinde por la calicreína tisular para producir calidina. Metabolismo de las cininas El decapéptido calidina es casi tan activo como el nonapéptido bradicini- na, aun sin la conversión a bradicinina, que ocurre cuando el residuo de lisina N-terminal se elimina por una aminopeptidasa (véase figura 39-4). La t1/2 de las cininas en el plasma es sólo de alrededor de 15 segundos; 80-90% de las cininas pueden ser destruidas, en un simple paso por el lecho vascular pulmonar, por enzimas presentes en la gran área de super- ficie endotelial del pulmón (Erdös y Skidgel, 1997). Las concentraciones plasmáticas de la bradicinina son difíciles de medir, porque la inhibición inadecuada de las cininogenasas o cininasas en la sangre puede conducir a la formación de artefactos o la degradación de la bradicinina durante la obtención de sangre. Cuando se toma cuidado para inhibir estos proce- sos, las concentraciones fisiológicas reportadas de bradicinina en la san- gre están en el intervalo picomolar. https://booksmedicos.org 721 In flam ación , in m un om od ulación y h em atop oyesis SECCIÓ N IV Angiotensinógeno Cininógeno-HMW Cininógeno-LMW Renina Calicreína plasmática CPM/N (cininasa I) CPM/N (cininasa I) Aminopeptidasa Vasoconstricción Liberación de aldosterona Retención de Na+ Proliferación tisular Liberación del mediador (NO, PG, EDHF) Vasodilatación Excreción de Na+ Dolor (agudo) Liberación del mediador (NO, PG) Vasodilatación Dolor (crónico) Reclutamiento de leucocito ACE (cininasa II) Angiotensina I Productos inactivos Receptor AT1 Receptor B2 Receptor B1 Gq/i Gq/i Gq/i Angiotensina II Bradicinina des-Arg9-bradicinina des-Arg10-calidinaCalidina TejidoCalicreína Figura 39-4 Síntesis e interacciones de receptores de péptidos activos generados por los sistemas de calicreína-cinina y de renina-angiotensina. La bradicinina se genera por la acción de la calicreína plasmática en el cininógeno HMW, mientras que la calidina (Lis1-bradicinina) se libera por la hidrólisis del cininógeno LMW mediante la calicreína tisular. La calidina y la bradicinina son ligandos naturales del receptor B2, pero pueden convertirse en agonistas correspondientes del receptor B1 mediante la eliminación de C-terminal Arg por enzimas del tipo cininasa I: la CPM plasmática unida a la membrana o la CPN plasmática soluble. La calidina o [des-Arg10]-calidina pueden convertirse en los péptidos activos de la bradicinina o en [des-Arg9]-bradicinina mediante la escisión aminopeptidasa del residuo Lis en N-terminal. De manera paralela, el decapéptido inactivo AngI se genera por la acción de la renina con el sustrato de plasma angiotensinógeno. Mediante la eliminación del dipéptido His-Leu en la porción C-terminal, la ACE genera el péptido activo AngII. Estos dos sistemas tienen efectos opuestos. La AngII es un vasoconstrictor potente que también causa la liberación de la aldosterona y la retención de Na+ a través de la activación del receptor AT1; la bradicinina es un vasodilatador que estimula la excreción de Na+ al activar el receptor B2. La ACE genera AngII activa y, al mismo tiempo, inactiva la bradicinina y la calidina; por tanto, sus efectos son inductores de hipertensión, y los inhibidores de la ACE son agentes antihipertensivos efectivos. El receptor B2 media la mayoría de los efectos de la bradicinina en circunstancias normales, mientras que la síntesis del receptor B1 es inducida por los mediadores inflamatorios en las afecciones inflamatorias. Tanto los receptores B1 como los B2 se acoplan a través de Gq para activar la fosfolipasa C (PLC) y aumentar el Ca2+ intracelular; la respuesta fisiológica depende de la distribución del receptor en determinados tipos de células y la ocupación por péptidos agonistas. Por ejemplo, en las células endote- liales, la activación de los receptores B2 hace que se active eNOS y se genere NO, que dependen de Ca2+-calmodulina, lo cual origina acumulación de GMP cíclico y relajación en células vecinas de músculo liso. Sin embargo, en las células endoteliales, en afecciones inflamatorias, la estimulación del receptor B1 resulta en una producción prolongada de NO por la vía Gi, y una activación de la expresión de iNOS aguda dependiente de MAP cinasa. En las células del músculo liso, la activación de los receptores de cinina que se acoplan a través de Gq produce un incremento del [Ca2+]i y una contracción. Los receptores B1 y B2 también pueden acoplarse a través de Gi para activar PLA2, y provocar la liberación de ácido araquidónico y la generación local de prostanoides (PG) y otros metabolitos tales como el EDHF. La calicreína también desempeña una función en la vía intrínseca de la coagulación sanguínea (véase capítulo 32). La principal enzima catabólica en el pulmón y otros lechos vasculares es la cininasa II, o la ACE, una peptidasa anclada a la membrana en la superficie de las células endoteliales (véase capítulo 26). La eliminación del dipéptido C-terminal por ACE o la endopeptidasa neutra 24.11 (ne- prilisina) inactiva las cininas (figura 39-5) (Erdös y Skidgel, 1997). Una enzima plasmática de acción más lenta, la carboxipeptidasa N (carboxi- peptidasa de lisina, cininasa I), libera el residuo arginínico en la porción C-terminal, produciendo [des-Arg9]-bradicinina o [des-Arg10]-calidina (consúltense tabla 39-3 y figuras 39-4 y 39-5) (Skidgel y Erdös, 2007), cualquiera de los cuales ya no activa los receptores B2, pero son potentes agonistas de los receptores B1. La carboxipeptidasa N se expresa en el hí- gado y se secreta en forma constitutiva a la sangre. Una rara deficiencia familiar de la carboxipeptidasa N se asoció con el angioedema o la urtica- ria, posiblemente debido al incremento de la bradicinina (Skidgel y Er- dös, 2007). La carboxipeptidasa M, la cual escinde Arg C-terminal de la bradicinina aproximadamente tres veces más rápido que la carboxipeptida- sa N, es una ampliamente distribuida enzima plasmática unida a la mem- brana, que también se encuentra en las células endoteliales microvasculares en el pulmón (Zhang et al., 2013a). Finalmente, la aminopeptidasa P es una enzima de membrana en las células epiteliales y endoteliales, que puede escindir la arginina N-terminal de la bradicinina, volviéndola inactiva y susceptible para una mayor escisión por la dipeptidil peptidasa IV (Erdös y Skidgel, 1997) (figura 39-5). Receptores de cinina y sus vías de señalización Los receptores de cinina B1 y B2 son GPCR,
Compartir