Dott. Franco M. Maggi Università degli Studi di Milano Giornata di studio La fitoterapia nelle dislipidemie Milano 18 giugno 2004 La rivoluzione nella terapia delle malattie aterosclerotiche è nata sotto un fungo Dott. Franco M. Maggi Università degli Studi di Milano Dip. Scienze Farmacologiche

FUNGHI E STATINE 800 a.C. Dinastia Tang 1578 “Ben Cao Gang Mu” (compendim di Materia Medica) 1970’ mevastatina da P. citrimum (Endo 1976) e P. brevicompactum (Brown 1976) 1980 lovastatina (monacolina K) da A. Terreus (Alberts) 1985 meccanismo ipocolesterolemizzante delle statine (Goldstein e Brown) 1990’ i grandi studi clinici (4S, Woscop, Care, Lipid …) 1990’ (fine) statine sintetiche (fluvastatina, atorvastatina) 1990-2000’ studi in Cina e, in seguito, in occidente su “RED YEAST RICE” Futuro ???????? Le statine, nell’occidente, sono state scoperte casualmente durante lo screening di prodotti di fermentazione ad attività antibiotica e sono divenute il caposaldo nella terapia delle ipercolesterolemie e delle malattie aterosclerotiche. In Cina erano da millenni conosciuti e utilizzati prodotti di fermentazione del riso (red yeast rice) come additivi dei cibi sia per migliorare la colorazione che per preservarli (attività antibatterica dei pigmenti). Fermentati di riso con funghi non filamentosi del gen. Monascus sono utilizzati per la colorazione delle carni (anatra alla pechinese) del vino (vino rosso di riso) e del formaggio (di soja). Nel periodo della dinastia Ming il fermentato di Monascus spp. Era ritenuto utile per migliorare la circolazione sanguigna, la digestione e le funzioni del pancreas. L’efficacia clinica non solo nella riduzione del colesterolo ma, soprattutto, della morbilità e mortalità cardiovascolare, fanno delle statine una delle terapie salvavita. L’elevato costo di queste terapie e la ridotta disponibilità di questi farmaci in estremo oriente hanno indotto gli studiosi cinesi a rivalutare e approfondire gli effetti dei fermentati di riso rosso con funghi Monascus sp., presenti da secoli nelle farmacopee cinesi. Dip. Scienze Farmacologiche

Diverse preparazioni di “RED YEAST RICE” ZHITAI : fermentazione con diversi ceppi di Monascus pupureus CHOLESTIN : fermentazione con un ceppo selezionato di Monascus pupureus XUEZHIKANG : prodotto di estrazione alcolica Il riso (varietà rossa a bassso contenuto di glutine) viene trattato al vapore e poi fermentato con il “fungo” per 9 giorni, a temperatura ambiente ea pH debolmente acido. Il contenuto in monacoline è variabile nelle diverse preparazioni: Zhitai è soprattutto costituito da componenti del riso Cholestin o Hypocol è un prodotto standardizzato a contenuto controllato di monacoline Xuezhikang è un prodotto cinese contenente una più elevata concentrazione di monacoline, in genere circa il 40% in più rispetto a Cholestin. Dip. Scienze Farmacologiche

Composizione di CHOLESTIN Amido 73% Proteine 5,8% Umidità 3-6% AG insaturi 1,5% MONACOLINE 0,4% Ceneri 3% Pigmenti Fitosteroli Tracce di Ca, Fe, Mg, Cu Cholestin è la preparazione standardizzata più usata negli studi sia in vitro che in vivo, nell’animale e nell’uomo. Accanto alle monacoline sono presenti, in quantità variabili, altri componenti potenzialmente ipocolesterolemizzanti come gli acidi grassi insaturi e i fitosteroli. Dip. Scienze Farmacologiche

Diverse monacoline contenute nel “RED YEAST RICE” % Monacolina K 0,2 Deidromonacolina K 0,03 Monacolina 0,02 Monacolina L 0,02 Monacolina 0,01 Diidromonacolina K tracce 1a. Mon. K forma aperta 0,1 Le monacoline sono presenti in miscela, la K è maggioritaria con anche la sua forma idrossiacida aperta (apertura dell’anello lattonico) Dip. Scienze Farmacologiche

Diversi pigmenti contenuti nel “RED YEAST RICE” Monascidina A Monascorubina Monascorubramina Ankaflavina Citrinina I pigmmenti polichetidici costituiscono i componenti con attività antibatterica. Monascidina A è batteriostatica per numerosi Gram+ (Bacillus e Streptococcus) e per Pseudomonas, anche il Bacillus subtilis è inibito da pigmenti gialli di Monascus. La citrina associa, però, all’attività antibatterica anche una discreta tossicità per i mammiferi. Dip. Scienze Farmacologiche

Meccanismo d’azione delle statine: inibizione della sintesi endogena del colesterolo L’organismo ottiene colesterolo e trigliceridi principalmente dalla sintesi endogena nel fegato. Le statine, inibendo l’enzima limitante della sintesi degli steroli, riducono la produzione epatica di colesterolo; il fegato supplisce a questa carenza aumentando la captazione del colesterolo dal circolo sanguigno attraverso l’aumento di espressione dei recettori per le lipoproteine a bassa densità (LDL). Dip. Scienze Farmacologiche

Meccanismo d’azione delle statine: induzione dei recettori epatici per le LDL Il colesterolo nel fegato viene utilizzato per la sintesi di acidi biliari ed escreto sia in questa forma che come colesterolo libero nella bile. La carenza di sintesi endogena è compensata da un aumento della captazione di colesterolo dal sangue grazie ad un aumento del numero di recettori per le LDL sulla superficie degli epatociti. Dip. Scienze Farmacologiche

Effetto in vitro di CHOLESTIN Cholestin è stato testato in vitro su cellule epatiche in coltura (HepG2) in confronto con fluvastatina. Le quantità di monacoline totali corrispondono a 0,1 - 0,2 - 0,4 g/mL. Sia l’attività dell’enzima che la sintesi di colesterolo sono inibite in maniera dose-dipendente da Cholestin. Cholestin 0 25 50 100 - (g/mL) Fluvastatina 0 - - - 10 Dip. Scienze Farmacologiche Man et al. Mol Cell Biochem. 2002

Attività di “RED YEAST RICE” nell’uomo (Cina) GRUPPO N° Età (anni) Col. Tot. (mg/dL) Col. LDL Col. HDL Triglic. PLACEBO (Jiaogulan) 324 56,0  0,5 274  2 186 36  0,4 273  4 Estratto alcolico di M. Purpureus (1,2 g/die) 122 56,4  0,8 268  3 180  0,6  7 La maggior parte degli studi di efficacia clinica del RYR sono stati condotti in Cina. Questo è uno studio in singolo cieco condotto in pazienti dislipidemici. Il placebo di controllo è costituito da una preparazione vegetale ritenuta ipocolesterolemizzante nella medicina popolare cinese. E’ stato utilizzato un prodotto di estrazione alcolica del fermentato di riso con Monascus purpureus (xuezhikang). Dip. Scienze Farmacologiche Wang et al. Curr Ther Res. 1997

Efficacia di RED YEST RICE (RYR) nell’uomo (Cina) In questo studio è stato utilizzato un estratto alcolico di fermentato di riso (xuezhikang) alla dose di 1,2 g/die (corrispondente a 6-7 mg di monacoline totali) per 8 settimane. Tutti i parametri sono significativamente differenti fra il placebo e il trattamento attivo. Dip. Scienze Farmacologiche Man et al. Mol Cell Biochem. 2002 Wang et al. Curr Ther Res. 1997

Attività di “RED YEAST RICE” nell’uomo (USA) GRUPPO N° Età (anni) Col. Tot. (mg/dL) Col. LDL Col. HDL Triglic. PLACEBO (riso) 42 62  8 250  30 173  27 50  13  48 Cholestin (2,4 g/die) 61  10 255  31 180 46  41 Questo studio in doppio cieco si è svolto in California utilizzando un preparato di riso rosso fermentato 2,4 g/die (titolato 0,4% di monacoline, corrispondente a 9-10 mg di monacoline) confrontato con polvere di riso. 84 pazienti divisi in due gruppi e trattati per 12 settimane, con un controllo dopo 8 settimane. Dip. Scienze Farmacologiche Heber et al Am J Clin Nutr 1999

Efficacia di RED YEST RICE (RYR) nell’uomo (USA) Dopo 12 settimane di trattamento con la preparazione di RYR (2,4 g/die corrispondente a circa 9-10 mg di monacoline totali) il profilo lipidico è notevolmente migliorato, anche se non si osservano modificazioni del col HDL e solo un modesto abbassamento dei trigliceridi. Secondo gli autori gli effetti sono più marcati di quanto ci si aspettasse di osservare con una dose corrispondente di lovastatina (attività di potenziamento dei diversi componenti presenti nell’estratto?). Almeno altri due studi, presentati nel 1999 al Congresso dell’American Heart Association, confermano l’efficacia di RYR nel ridurre i livelli di colesterolo. Dip. Scienze Farmacologiche Heber et al Am J Clin Nutr 1999

Dip. Scienze Farmacologiche Lo studio AFCAPS è il più ampio studio di prevenzione primaria condotto con lovastatina (monacolina K). Dip. Scienze Farmacologiche

Dip. Scienze Farmacologiche Gli effetti sul profilo lipidico sono comparabili con quelli di altri studi prospettici come il Woscop. Si riducono soprattutto colesterolo totale e LDL, la componente più aterogena del colesterolo Dip. Scienze Farmacologiche

Dip. Scienze Farmacologiche Al miglioramento del profilo lipidico si associa una significativa minore incidenza di eventi coronarici (angina, infarto, by-pass o angioplastica). Rispetto ai soggetti trattati con placebo la terapia con lovastatina riduce gli eventi di circa il 37% (miglioramento anche più elevato rispetto a studi con altre statine). Dip. Scienze Farmacologiche

Attività antiaterosclerotica di RED YEST RICE (RYR) nell’animale Nel coniglio nutrito con dieta arricchita in caseina si sviluppa una iperlipidemia endogena e si formano placche aterosclerotiche nell’aorta. Lo studio è stato condotto a lungo termine (200 giorni di dieta e di trattamento in parallelo). La preparazione di Cholestin era titolata al 0,4% di monacoline totali (dosi approssimative 1,6 e 5,4 mg/Kg). A fronte di un significativo miglioramento del profilo lipidico, il trattamento con Cholestin riduce l’estensione delle placche aortiche in maniera paragonabile alla lovastatina. Dip. Scienze Farmacologiche Wei et al J Nutr Biochem 2003

Altri potenziali meccanismi anti-aterogeni di “RED YEAST RICE” MIGLIORAMENTO DELLA RISPOSTA POSTPRANDIALE : in pazienti CHD (Zhao et al Atherosclerosis 2003) RIDUZIONE DEI LIVELLI DI PCR E Lp(a) : in pazienti CHD (Liu et al Clin Chem 2003) AUMENTO DELLA SINTESI DI NO : in vitro nell’aorta di ratto (Rhyu et al J Ethnopharmacol. 2000) Alcuni studi clinici condotti in gruppi ristretti di pazienti suggeriscono ulteriori meccanismi antiaterogeni di RYR: Xuezhikang 1,2 g/die (10 mg di lovastatina) per 6 settimane: riduzione significativa dell’iperlipemia postprandiale sia nei pazienti si normo che ipertrigliceridemici (ridotte AUC dei trigliceridi). Xuezhikang 1,2 g/die per 6 settimane riduce i livelli di Proteina C Reattiva (un marker infiammatorio) e di Lp(a), un fattore di rischio lipidico aggiuntivo. Uno studio in vitro suggerisce anche un effetto diretto a livello vasale: Un estratto acquoso di fermentato induce in aorte di ratto in vitro una vasodilatazione endotelio-mediata dovuta alla sintesi di NO. L’azione è indipendente dal contenuto in GABA e Acetilcolina dell’estratto. Dip. Scienze Farmacologiche

Effetti secondari e.. POSSIBILE TOSSICITA’ Dolori gastrici Reflusso GE Mal di testa Alterazioni epatiche (aumento transaminasi) ? Interazioni farmacometaboliche ? Tossicità muscolare a lungo termine o ad alte dosi ? Gli effetti collaterali riportati negli studi sono in genere poco frequenti e di modesta entità. Nello studio di Huber la funzionalità epatica (transaminasi epatiche) non è modificata e così i valori della creatinina chinasi. Non ci sono dati per terapia prolungate o con elevate concentrazioni di fermentato. Sono presumibili delle interazioni farmacodinamiche simili a quelle della lovastatina e di altre statine (simvastatina e atorvastatina) tutte metabolizzate dal Cit P450 3A4: sono quindi possibili interferenze con i macrolidi, gli antifungini e gli immunosoppressori antirigetto. A questo proposito è stato segnalato un caso di rabdomiolisi in un paziente trapiantato di rene e trattato con ciclosporina che assumeva anche un preparato contenente fermentato di riso. Dip. Scienze Farmacologiche

ED IL FUTURO COSA RISERVA? La fine del “nutriceutico” e la nascita del “farmaco” Migliore definizione della composizione e dei processi produttivi Più chiara regolamentazione La chiara efficacia terapeutica del fermentato di riso con Monascus sp. Ha indotto la Food and Drug Administration americana a vietarne il commercio come nutriceutico. Una più precisa definizione dei processi produttivi e del titolo in principi attivi del fermentato sono a questo punto necessari per poter utilizzare il fermentato di riso rosso come un vero e proprio farmaco. Sarà quindi necessario adeguare la normativa della sua commercializzazione. Dip. Scienze Farmacologiche

Dip. Scienze Farmacologiche Tutti gli end point valutati sono significativamente ridotti dal trattamento con lovastatina. Dip. Scienze Farmacologiche