Meccanismo d'azione CisPt Meccanismo d'azione



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Struttura
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Tossicità
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Bibliografia


Interazione Cisplatino-DNA Il cisplatino entra nelle cellule per diffusione dove viene poi convertito nella sua forma attiva.
Le specie ritenute attive attualmente non sono determinate con grande certezza. Si ritiene che la specie attiva sia quella monoidrata, tuttavia la specie più comune è la forma diidrata.

La funzione principale del cisplatino è quella di legarsi al DNA. Infatti sebbene il cisplatino sia in grado di interagire con molti tipi di proteine vitali per la replicazione del DNA e la divisione cellulare, il bersaglio principale rimane il DNA. Questo legame può portare a processi di riparazione per evitare la morte cellulare (apoptosi).
Ciò è supportato dalle seguenti ipotesi:

La specie attiva idrata è un agente elettrofilo bifunzionale ed è perciò in grado di legarsi con qualsiasi sito nucleofilo presente sul DNA. Interazione Cisplatino-DNA Il suo effetto citotossico dipende dalla sua attivazione all’interno della cellula in diammino-platino, per dissociazione dei due atomi di cloro e formazione di ponti inter e intrafilamento nel DNA.
E'stato dimostrato che gli intrastrand cross-link danno i maggiori contributi citotossici. Un classico esempio che mostra la veridicità di quanto appena detto è il paragone tra l’attività del cis rispetto a quella del trans Platino:
il cisplatino è molto più citotosicco del transPt e forma preferenzialmente legami a ponte intrafilamento (in particolare gli 1,2), mentre il transPt forma legami a ponte interfilamento. Inoltre il cisPt forma gli intrastrand cross-link più velocemente di quanto si formino gli interstrand.

legame a ponte intra e interfilamento

Il transPt tuttavia è cineticamente più reattivo dell’isomero cis e in genere cineticamente più labile, avendo una vita media più corta del cisPt. Questo spiega la sua inattività come anticancerogeno.

E’ stato dimostrato che tra i quattro residui di acidi nucleici il cisplatino tende preferenzialmente ad associarsi con la guanina.


Adenina Guanina Timina Citosina Uracile
Purine Pirimidine
ACIDI NUCLEICI

Inizialmente si credeva che il legame di interazione riguardasse l’O6, tuttavia in seguito si osservò che il sito fondamentale di interazione era l’N7. Ulteriori studi rivelarono che ilcis-DDP mostrava preferenze per l’N7 delle purine adenina e guanina e per l’N3 delle pirimidine citosina e uracile.
Esaminando gli effetti sterici il sito di legame generalmente accettato è l’N7 della guanina. In particolare ,essendo il cisplatino bifunzionale si legherà con due siti N7 della guanina
Studi eseguiti con NMR (1H e 31P) a 500MHz suggeriscono una serie di steps per la reazione cisPt-GMP (guanosina 5I-monofosfato):

Steps proposti

L’interazione tra cisPt e DNA provoca modificazioni della struttura del DNA. La formazione degli addotti d (G*pG*) causa rotture significative nella disposizioni delle basi per ospitare la struttura planare quadrata del cisPt e uno snodamento della doppia elica.

Si ritiene che il cisPt uccida le cellule agendo sull’intero ciclo cellulare, ma in realtà si è notato che provoca effetti più rilevanti sul ciclo G1. In letteratura sono proposti 3 meccanismi di azione per spiegare come l’alterazione della struttura provochi la morte cellulare:

  1. Partecipazione di proteine HMG (High Mobile Group).
    Le HMG hanno una forte affinità per il DNA modificato perché assomiglia strutturalmente al loro usuale sito di attacco. Le HMG aumentano la citossicità del cisplatino legandosi agli addotti di DNA e ostruendo i meccanismi di riparazione cellulare.
  2. Legame irreversibile del Pt verso i fattori di trascrizione.
    Il Pt è in grado di sostituire lo Zn(II) di proteine regolatrici vitali per la trascrizione del DNA.
    La cosiddetta proteina Zinc-finger fattore di trascrizione, coordina insieme i legami di differenti componenti cellulari incluse parti del filamento del DNA e le DNA alfa-polimerasi. Lo Zn permette agli amminoacidi delle proteine di coordinarsi intorno a esso per formare una struttura compatta. Sostituendo il Pt allo Zn , la conformazione si rompe e la Zn-finger si lega permanentemente alla DNA alfa-pilomerasi, che è l’enzima di trascrizione vitale per la replicazione cellulare.
  3. Aborto del meccanismo di riparazione.
    Può avvenire in diversi modi, ma solitamente coinvolge la rottura di filamenti singoli o doppi causata dalla DNA polimerasi e meccanismi di riparazione post-replicativi. La DNA polimerasi provoca la rottura del filamento scontrandosi con un addotto di Pt. La rottura del filamento causa irregolarità del P53 e quindi un’eventuale apoptosi.

Il DNA agisce quindi su due principali passi del ciclo cellulare: la replicazione e la trascrizione.[9, 1 4 5 6]


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