Spis treści
W SKRÓCIE
Renina to enzym, który katalizuje pierwszą – kontrolującą tempo pozostałych – reakcję przekształcenia angiotensynogenu w angiotensynę I, a przez to wpływa na wytwarzanie angiotensyny II. Hamowanie aktywności układu renina-angiotensyna (RAS) wykorzystuje się w leczeniu wielu chorób układu krążenia. Zapewnienie odpowiedniej kontroli wciąż jednak stwarza trudności i wymaga jednoczesnego podawania
kilku leków. Stosowanie inhibitorów RAS nie powstrzymuje całkowicie wytwarzania angiotensyny II, zatem wciąż może ona przyczyniać się do rozwoju powikłań narządowych. Już od 20 lat kuszącą metodą całkowitego blokowania RAS wydaje się hamowanie aktywności reniny. Niedawno dopuszczono do stosowania aliskiren, pierwszy lek należący do nowej klasy środków przeciwnadciśnieniowych – inhibitorów reniny. W badaniach klinicznych wykazano, że lek ten stosowany w monoterapii lub w skojarzeniu z hydrochlorotiazydem, inhibitorami ACE lub sartanami znacząco obniża ciśnienie tętnicze. Trwają badania oceniające przydatność inhibitorów reniny w terapii chorób nerek i serca.
Wprowadzenie
Renina, należąca do grupy proteaz asparaginianowych, wytwarzana jest głównie przez komórki przykłębuszkowe w nerkach w postaci nieaktywnej, określanej mianem proreniny. Jej wydzielanie wzrasta pod wpływem stymulacji przez czynniki, jak: małe spożycie sodu, hipowolemia, hipokaliemia, zwiększona aktywność współczulnego układu nerwowego (głównie w wyniku aktywacji receptorów β-adrenergicznych) oraz podwyższone stężenie prostaglandyny E2 i I2. Przekształcenie proreniny w reninę (aktywną postać) zachodzi pod wpływem obniżonego pH, niskiej temperatury i enzymów, takich jak kalikreina, trypsyna, plazmina i katepsyna D. 1 Cząsteczka reniny składa się z dwóch homologicznych płatów rozdzielonych szczeliną, w której znajduje się miejsce aktywne katalitycznie. Jedyną znaną formą aktywności proteolitycznej tego enzymu jest wytwarzanie angiotensyny I z prekursora – angiotensynogenu, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu wydzielania angiotensyny II, która ma właściwości naczynioruchowe. W normalnych warunkach zwiększone wytwarzanie angiotensyny II poprzez stymulację receptorów typu 1 dla angiotensyny hamuje wydzielanie reniny, tworząc krótką pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego (ryc. 1).

Rycina 1. Schemat przedstawiający układ renina-angiotensyna, czynniki pobudzające wytwarzanie i aktywację reniny oraz blokujące receptory AT1 (krótka pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego)
W układzie krążenia występuje przede wszystkim aktywna renina. Czasem jednak stwierdza się podwyższone stężenie proreniny we krwi, np. u chorych na cukrzycę 2 z powikłaniami mikronaczyniowymi. Renina ma złożoną strukturę. W skład cząsteczki wchodzi duża hydrofobowa nisza z dodatkowym zagłębieniem S3sp (ryc. 2) i ruchomym fałdem przykrywającym szczelinę zawierającą miejsce aktywne katalitycznie. Wyniki pierwszych badań wskazywały, że podwyższone stężenie reniny jest powiązane z ryzykiem incydentów sercowo-naczyniowych. 3 U chorych z nadciśnieniem tętniczym i z podwyższonym osoczowym stężeniem tego enzymu obserwowano niezależnie od występowania innych czynników ryzyka sercowo-naczyniowego zwiększone ryzyko zawału serca. Przyjmuje się, że wyższe stężenie reniny sprzyja wytwarzaniu angiotensyny II, która odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy płynowej i elektrolitowej. Jest nie tylko silnym czynnikiem naczynioskurczowym, ale zwiększając agregację płytek i wytwarzanie inhibitora-1 aktywatora plazminogenu, uczestniczy też w krzepnięciu krwi, wpływa ponadto na procesy zapalne i wytwarzanie macierzy zewnątrzkomórkowej, pobudza współczulny układ nerwowy, indukuje dysfunkcję śródbłonka, stres oksydacyjny oraz uwalnianie hormonów wpływających na aktywność naczyń, takich jak aldosteron i endotelina 1. Wykazano, że inaktywacja enzymu konwertującego angiotensynę powoduje początkowo zmniejszenie wytwarzania angiotensyny II, później dochodzi jednak do zjawiska odbicia, czyli wzrostu jej stężenia mimo ciągłego stosowania inhibitorów ACE. Dzieje się tak dlatego, że istnieje alternatywny, niezależny od enzymu konwertującego angiotensynę szlak wytwarzania angiotensyny II, katalizowany przez chymazę. Również antagoniści receptorów dla angiotensyny wywołują kompensacyjny wzrost stężenia angiotensyny II. Może to tłumaczyć, dlaczego wspomniane leki tylko spowalniają rozwój powikłań narządowych, a nie eliminują ich całkowicie. Bezpośrednie inhibitory reniny umożliwiają najpełniejsze zablokowanie aktywności RAS i stwarzają szansę dalszego zmniejszenia częstości powikłań oraz zgonów sercowo-naczyniowych.
Rycina 2. Struktura molekularna ludzkiej reniny
Historia bezpośrednich inhibitorów reniny
Aktywność enzymatyczna reniny jest swoista gatunkowo, ludzki enzym nie przekształca bowiem angiotensyny I w angiotensynę II u szczurów. Utrudnia to badania nad ludzką reniną, które można prowadzić tylko na naczelnych oraz szczurach transgenicznych, z genami ludzkiej reniny i angiotensynogenu. O znaczeniu reniny w rozwoju nadciśnienia tętniczego świadczy to, że podanie przeciwciał swoistych dla tego enzymu wywołuje spadek ciśnienia. 4 Pierwsze inhibitory reniny 5, 6, 7, 8 skutecznie hamowały jej aktywność i zmniejszały ciśnienie tętnicze. 9 Główną przeszkodę w dalszym rozwoju tych leków stanowił jednak fakt, że były to peptydy, co uniemożliwiało ich doustne stosowanie i ograniczało możliwości wykorzystania. W ostatnim dziesięcioleciu opracowano doustne leki hamujące aktywność reniny. 5, 10 Charakteryzują się one jednak niską biodostępnością, są słabo wchłaniane z przewodu pokarmowego, mają słabe działanie hipotensyjne i krótki czas półtrwania, co zmniejsza ich atrakcyjność (ryc. 3). Na początku 2007 r. w USA jeden z takich inhibitorów reniny – aliskiren – jako pierwszy przedstawiciel grupy został dopuszczony do stosowania w terapii nadciśnienia tętniczego. W sposób wysoce wybiórczy wiąże się on ściśle z miejscem aktywnym katalitycznie w cząsteczce ludzkiej reniny (ryc. 4), 11 hamując aktywność enzymu. 5, 10 Jest bardzo silnym inhibitorem nerkowej reniny o IC50 0,6 nM, o osoczowym czasie półtrwania od 20 h do 45 h. Maksymalne stężenie leku we krwi występuje w 3-6 h po doustnym zażyciu, a biodostępność po podaniu tą drogą szacuje się na 2,7%. 5 Stężenie aliskirenu w osoczu stabilizuje się po 5-8 dniach od rozpoczęcia leczenia, nie wpływa na nie aktywność enzymów układu CYP ani warfaryna. 12 Lek wydalany jest z żółcią.

Rycina 3. Budowa chemiczna niektórych bezpośrednich inhibitorów reniny

Rycina 4. Struktura krystaliczna kompleksu renina-aliskiren
Badania doświadczalne i kliniczne
W badaniu na szczurach transgenicznych z ekspresją ludzkiej reniny i angiotensynogenu aliskiren obniżał ciśnienie tętnicze krwi i zmniejszał albuminurię oraz stopień uszkodzenia serca. 13 U małp pazurkowcowatych lek ten obniżał ciśnienie tętnicze o ok. 30 mmHg, 10 silniej niż inhibitory ACE i sartany. U zdrowych ochotników aliskiren znacząco obniżył aktywność reninową osocza, ciśnienie tętnicze krwi i wydalanie aldosteronu z moczem. 5 W grupie pacjentów z nadciśnieniem lek ten, stosowany w dawce 150, 300 i 600 mg raz dziennie, obniżał ciśnienie zależnie do dawki i był tolerowany tak samo jak placebo. 14, 15 W połączeniu z hydrochlorotiazydem, 16 inhibitorem ACE 17 lub antagonistą receptora AT1 – walsartanem, 18, 19 aliskiren miał silniejsze działanie hipotensyjne niż stosowany w monoterapii. W grupie otyłych chorych z nadciśnieniem tętniczym skojarzenie aliskirenu z hydrochlorotiazydem pozwalało skutecznie zredukować ciśnienie u osób, u których monoterapia tiazydowym lekiem moczopędnym była niewystarczająca. 20
Wnioski
Trwają badania oceniające skuteczność aliskirenu w terapii chorób nerek i serca. 21 Celem badania Aliskiren in Left Ventricular Hypertrophy (ALLAY) jest porównanie monoterapii aliskirenem, losartanem oraz leczenie skojarzone tymi dwoma lekami u chorych na nadciśnienie tętnicze krwi z przerostem lewej komory. Głównym parametrem oceny końcowej w tej próbie jest stopień przerostu i geometria komory. Projekt badania Aliskiren Observation of Heart Failure Treatment (ALOFT) zakłada porównanie efektów stosowania aliskirenu lub placebo w uzupełnieniu zoptymalizowanej standardowej terapii niewydolności serca. Za główny parametr oceny końcowej uznano w nim zmniejszenie osoczowego stężenia peptydu natriuretycznego typu B. Celem badania Aliskiren in the Evaluation of Proteinuria in Diabetes (AVOID) jest ocena aliskirenu (w porównaniu z placebo) jako uzupełnienie leczenia losartanem, zaś ocenianym parametrem jest stosunek stężenia albuminy i kreatyniny w moczu.
- 1. Derkx FHM, Tan-Tjiong HL, Man in’t Veld AJ, et al. Activation of inactive plasma renin by plasma and tissue kallikreins. Clin Sci (Lond) 1979, 57:351-357.
- 2. Danser AHJ, van den Dorpel MA, Deinum J, et al. Renin, prorenin, and immunoreactive renin in vitreous fluid from eyes with and without diabetic retinopathy. J Clin Endocrinol Metab 1989, 68:160-167.
- 3. Alderman MH, Madhavan S, Ooi WL, et al. Association of the renin-sodium profile with the risk of myocardial infarction in patients with hypertension. N Engl J Med 1991, 324:1098-104.
- 4. Michel JB, Guettier C, Philippe M, et al. Active immunization against renin in normotensive marmoset. Proc Natl Acad Sci U S A 1987, 84:4346-4350.
- 5. Nussberger J, Wuerzner G, Jensen C, et al. Angiotensin II suppression in humans by the orally active renin inhibitor aliskiren (SPP100). Comparison with enalapril. Hypertension 2002, 39:e1-e8.
- 6. de Gasparo M, Cumin F, Nussberger J, et al. Pharmacological investigations of a new renin inhibitor in normal sodium-unrestricted volunteers. Br J Clin Pharmacol 1989, 27:587-596.
- 7. Rongen GA, Lenders JWM, Smits P, et al. Clinical pharmacokinetics and efficacy of renin inhibitors. Clin Pharmacokinet 1995, 29:6-14.
- 8. Kleinbloesem CH, Weber C, Fahrner E et al. Hemodynamics, biochemical effects, and pharmacokinetics of the renin inhibitor remikiren in healthy human subjects. Clin Pharmacol Ther 1993, 53:585-592.
- 9. Wood JM, Maibaum J, Rahuel J, et al. Structure-based design of aliskiren, a novel orally effective renin inhibitor. Biochem Biophys Res Commun 2003, 308:698-705.
- 10. Wood JM, Schnell CR, Cumin F, et al. Aliskiren, a novel, orally effective renin inhibitor, lowers blood pressure in marmosets and spontaneously hypertensive rats. J Hypertens 2005, 23:417-426.
- 11. Eder J, Hommel U, Cumin F, et al. Aspartic proteases in drug discovery. Curr Pharm Des 2007, 13:271-285.
- 12. Dieterle W, Corynen S, Mann J. Effect of the oral renin inhibitor aliskiren on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of a single dose of warfarin in healthy subjects. Br J Clin Pharmacol 2004, 58:433-436.
- 13. Pilz B, Shagdarsuren E, Wellner M, et al. Aliskiren, a human renin inhibitor, ameliorates cardiac and renal damage in double-transgenic rats. Hypertension 2005, 46:569-576.
- 14. Stanton A, Jensen C, Nussberger J, et al. Blood pressure lowering in essential hypertension with an oral renin inhibitor, aliskiren. Hypertension 2003, 42:1137-1143.
- 15. Gradman AH, Schmieder RE, Lins RL, et al.: Aliskiren, a novel orally effective renin inhibitor, provides dosedependent antihypertensive efficacy and placebo-like tolerability in hypertensive patients. Circulation 2005, 111:1012-1018.
- 16. Villamil A, Chrysant SG, Calhoun D, et al. Renin inhibition with aliskiren provides additive antihypertensive efficacy when used in combination with hydrochlorothiazide. J Hypertens 2007, 25:217-226.
- 17. O’Brien E, Barton J, Nussberger J, et al. Aliskiren reduces blood pressure and suppresses plasma renin activity in combination with a thiazide diuretic, an angiotensinconverting enzyme inhibitor, or an angiotensin receptor blocker. Hypertension 2007, 49:276-284.
- 18. Azizi M, Menard J, Bissery A, et al. Pharmacologic demonstration of the synergistic effects of a combination of the renin inhibitor aliskiren and the AT1 receptor antagonist valsartan on the angiotensin II-renin feedback interruption. Am Soc Nephrol 2004, 15:3126-3133.
- 19. Pool JL, Schmieder RE, Azizi M, et al.: Aliskiren, an orally effective renin inhibitor, provides antihypertensive efficacy alone and in combination with valsartan. Am J Hypertens 2007, 20:11-20.
- 20. Jordan J, Engeli S, Boye SW, et al.: Direct renin inhibition with aliskiren in obese patients with arterial hypertension. Hypertension 2007, 49:1047-1055.
- 21. Staessen JA, Li Y, Richart T: Oral renin inhibitors. Lancet 2006, 368:1449-1456.
Następny artykuł:
Inhibitory reniny – nowe leki w terapii nadciśnienia tętniczego