Antagonisté endotelinu – nová skupina potenciálně renoprotektivních léků

Chronické onemocnění ledvin s perzistující proteinurií > 1 g/24 hodin má zpravidla progresivní charakter a v závislosti na primární diagnóze musí být významná část pacientů s perzistující proteinurií (pokud dříve nezemřou v důsledku zvýšeného kardiovaskulárního rizika) do deseti let léčena náhradou funkce ledvin. Nejvýznamnější klinickou jednotkou je v rámci proteinurického chronického onemocnění ledvin nepochybně diabetická nefropatie, podobně se ale chová i většina chronických glomerulonefritid, např. IgA nefropatie.

Několik velkých randomizovaných kontrolovaných studií jednoznačně prokázalo, že léčba inhibitory angiotensin konvertujícího enzymu (ACE) nebo blokátory receptorů AT1 pro angiotensin II (ARB) významně snižují proteinurii i riziko progrese renální insuficience u pacientů s diabetickým (Brenner et al., 2001; Lewis et al., 2001) i nediabetickým (Maschio et al., 1996) onemocněním ledvin. Inhibice systému renin‑angiotensin (RAS) snížila ale v citovaných studiích riziko progrese renální insuficience jen o 25–53 %, účinek byl tedy velmi významný, ale renální insuficience u většiny pacientů progredovala i přes léčbu. Recentní studie ukázaly, že sekvenční blokáda RAS nemusí být nutně účinnější a může být spojena se zvýšeným kardiovaskulárním rizikem, zřejmě zejména v důsledku hyperkalémie (Parving et al., 2012).

Je tedy zřejmé, že pro další zpomalení nebo dokonce zastavení progrese chronické renální insuficience je třeba kombinovat inhibitory RAS s léky, které mohou ovlivnit progresi renální insuficience jiným mechanismem. Nadějnou skupinu léků mohou představovat antagonisté endotelinu.

Endotelin a jeho receptory

Endotelin byl objeven v roce 1988 (Yanagisawa et al., 1988) jako látka uvoňovaná endotelem se silným vazokonstrikčním účinkem. Postupně byly charakterizovány tři podtypy endotelinu, z nichž pro cévní systém je klinicky nejvýznamnější endotelin‑1, byla popsána syntéza a aktivace endotelinu (včetně endotelin konvertujícího enzymu) a již v roce 1990 byly charakterizovány dva hlavní receptory pro endotelin (ET_A a ET_B). První, neselektivní antagonista endotelinu bosentan byl syntetizován již v roce 1993 a v roce 2001 byl schválen pro léčbu plicní hypertenze (Masaki, 2004).

Receptor ET_A zprostřekovává většinu potenciálně nebezpečných účinků endotelinu, zejména systémovou vazokonstrikci charakterizovanou vzestupem krevního tlaku a proteinurie a retencí soli a tekutin, ale i zvýšenou produkci reaktivních forem kyslíku a stimulaci zánětu a fibrózy, zatímco receptor ET_B přispívá (částečně cestou zvýšené produkce oxidu dusnatého) k vazodilataci, clearance endotelinu z cirkulace a natriuréze a diuréze. Zvýšená produkce endotelinu může tedy zejména cestou stimulace receptorů ET_A přispívat k hypertenzi a progresi diabetické nefropatie (Jandeleit‑Dahm a Watson, 2012).

Zjednodušeně lze říci, že z hlediska cévní stěny na buňkách endotelu převládají receptory ETB, zatímco na buňkách hladkého svalu převládají receptory ET_A. Deendotelizovaná cévní stěna proto reaguje na podání endotelinu silnější vazokonstrikcí než normální cévní stěna se zachovaným endotelem (Rodríguez‑Pascual et al., 2011). Produkce endotelinu v cévní stěně je stimulována mnoha faktory, např. oxidačním stresem, hypoxií, některými cytokiny (např. TNFα), TGFβ, ale také např. trombinem a angiotensinem II (Rodríguez‑Pascual et al., 2011).

Intracelulárním mediátorem vazokonstrikčních účinků endotelinu zprostředkovaných receptorem ET_A je Ca²⁺, proliferační a remodelační účinky receptoru ET_A jsou intracelulárně zprostředkovány postupnou aktivací fosfolipázy C, stimulací proteinkinázy C diacylglycerolem a stimulací protoonkogenů c‑fos, c‑jun (event. i c‑myc) a vazodilatační a event. prozánětlivé účinky receptoru ET_B jsou zprostředkovány aktivací fosfolipázy A₂ s následným vznikem tromboxanu A₂, prostacyklinu a prostaglandinu E₂ (Motte et al., 2006).

Renální účinky endotelinu

V ledvinách je endotelin produkován v cévní stěně, glomerulech (mesangiálních buňkách, podocytech) a tubulárních buňkách pod vlivem podobných podnětů jako v systémové cirkulaci, nutno zejména zdůraznit roli angiotensinu II, IL‑1, TNFα, TGFβ, tromboxanu A₂, reaktivních forem kyslíku, včetně oxidovaného LDL, hypoxie, hyperglykémie a inzulinu (Kohan, 2010).

Endotel, mesagiální buňky, podocyty i buňky tubulů exprimují jak receptor ET_A, tak ET_B. Cestou receptoru ET_A vyvolává endotelin v renálních cévách vazokonstrikci, aktivaci koagulace a přispívá k endotelové dysfunkci, v podocytech snižuje expresi nefrinu, ovlivňuje funkci podocytárního cytoskeletu, vyvolává fuzi pedicel podocytů a přispívá k proteinurii, v mesangiálních buňkách vyvolává hypertrofii, stimuluje produkci extracelulární matrix a přispívá ke glomeruloskleróze, v tubulárních buňkách stimuluje transformaci v mesenchymální buňky a přispívá k intersticiální fibróze (Kohan, 2010; Saleh et al., 2013).

Endotelin má významný vliv na zpětnou resorpci sodíku a vody v tubulech. Prostřednictvím receptoru ET_B snižuje aktivitu kotransportu sodíku, draslíku a chloridů (NKCC) ve tlusté části vzestupného raménka Henleho kličky a ve vnitřní části dřeně snižuje ve sběrném kanálku aktivitu epitelového sodíkového kanálu (EnaC) (Speed a Pollock, 2013). Antagonisté endotelinu ovlivnili příznivě průběh různých forem experimentální nefropatie (Dhaun et al., 2012), např. v modelu membranózní nefropatie (Heymannovy nefritidy) přidání endotelinových antagonistů k inhibici systému renin‑angiotensin dále snížilo proteinurii a glomerulosklerózu. V modelu streptozotocinem indukované diabetické nefropatie měla kombinace lisinoprilu a antagonisty endotelinu avosentanu větší vliv na proteinurii než samotný lisinopril a kombinace obou látek prakticky eliminovala jinak výraznou glomerulosklerózu (Gagliardini et al., 2009).

Avosentan a diabetická nefropatie

Antiproteinurický účinek relativně málo specifického antagonisty endotelinových receptorů ET_A, avosentanu, byl testován u pacientů ve studii fáze II u 286 pacientů s manifestní diabetickou nefropatií (Wenzel et al., 2009). Avosentan (v dávce 5, 10, 25 a 50 mg) byl přidán ke standardní léčbě inhibitorem ACE nebo blokátorem receptoru AT₁ pro angiotensin II. Ve srovnání s placebovou větví, ve které stoupla střední proteinurie během 12 týdnů o 12 %, snížil avosentan střední proteinurii ve srovnání se vstupními hodnotami o 29–45 %. Clearance kreatininu se během krátké doby sledování významně nezměnila. Hlavními nežádoucími účinky avosentanu byly periferní otoky (u 12 % pacientů), které se vyskytovaly významně častěji u pacientů užívajících vyšší (≥ 25 mg) dávku avosentanu. V komentáři k této studii (Wenzel a Ritz, 2010) bylo správně zdůrazněno, že u pacientů léčených antagonisty endotelinu je třeba věnovat maximální pozornost sledování tělesné hmotnosti, omezení příjmu sodíku v dietě, event. dle potřeby i diuretické léčbě, ale že by se mělo v dalším klinickém zkoušení avosentanu pokračovat.

Velká studie fáze III, ASCEND (Mann et al., 2010), která měla u pacientů s manifestní diabetickou nefropatií testovat renoprotektivní účinek avosentanu v dávce 25 mg, resp. 50 mg přidaných k léčbě inhibitorem ACE/ARB, ale byla předčasně zastavena po střední době čtyř měsíců (maximální doba sledování byla 16 měsíců) pro zvýšený výskyt kardiovaskulárních příhod u pacientů léčených avosentanem. Proteinurie sice klesla v obou avosentanových větvích podstatně více (o 44 %, resp. 49 %) než u pacientů užívajících placebo, nežádoucí účinky vedoucí k předčasnému vysazení studijní medikace se ale vyskytly statisticky významně častěji u pacientů léčených avosentanem než u pacientů na placebu (19,6 % vs. 18,2 % vs. 11,5 %), hlavní příčinou byla retence tekutin a klinické známky srdečního selhání. Komentář věnovaný této studii (Ritz a Wenzel, 2011) dospěl k závěru, že hlavní příčinou retence tekutin byla ve studii ASCEND nízká selektivita avosentanu pro receptor ET_A s inhibicí receptoru ET_B, která způsobila zvýšenou tubulární reabsorpci sodíku.

Mechanismy retence sodíku a tekutin u pacientů léčených antagonisty endotelinu

Jaký je tedy mechanismus retence tekutin u pacientů léčených antagonisty endotelinu? Jak již bylo zdůrazněno, endotelin inhibuje prostřednictvím receptorů ET_B zpětnou resorpci sodíku v tlusté části vzestupného raménka Henleho kličky (inhibice NKCC) a zejména ve sběrném kanálku ve vnitřní části dřeně (inhibice EnaC) (Speed a Pollock, 2013). K natriuretickému účinku endotelinu navíc přispívá i endotelinem stimulovaná produkce NO ve sběrném kanálku (Hyndman a Pollock, 2013). Stupeň inhibice receptorů ET_B závisí zejména na selektivitě endotelinového antagonisty pro receptor ET_A.

Atrasentan – vysoce selektivní antagonista receptoru ET_A

Současná blokáda receptorů ET_A i ET_B je tedy na úrovni ledvin potenciálně nevýhodná. Příznivé účinky na glomerulární hemodynamiku a inhibice zánětu a fibrózy zprostředkovaná blokádou receptoru ET_A může být do značné míry neutralizována nežádoucími účinky, zejména retencí tekutin, které jsou důsledkem inhibice receptoru ET_B. Progrese renální insuficience je spojena se zvýšenou produkcí endotelinu i zvýšenou aktivací receptoru ET_B. Neselektivní antagonisté endotelinu proto mohou vyvolávat výraznou retenci tekutin, zejména u pacientů s pokročilou renální insuficiencí.

Vysoce selektivní antagonisté receptoru ET_A by měli mít antiproteinurický a renoprotektivní účinek s výrazně menším rizikem nežádoucí retence sodíku a tekutin. Selektivní antagonisté receptorů ET_A stimulují receptor ET_A minimálně stokrát více než receptor ET_B. Pro bosentan je tento index selektivity jen 20 : 1 a pro avosentan zhruba asi 50 : 1. Atrasentan patří mezi vysoce selektivní antagonisty receptoru ET_A s indexem selektivity vyšším než 1 000 : 1 (Motte et al., 2006).

Vliv atrasentanu na proteinurii byl testován ve studii fáze II u 89 převážně hispánských obézních pacientů s manifestní diabetickou nefropatií (poměr albumin/kreatinin 100–3 000 mg/g) s mírně až středně sníženou glomerulární filtrací (odhadovaná GF > 20 ml/min/1,73 m²) (Kohan et al., 2011). Atrasentan byl podáván v jednotlivých větvích v dávkách 0,25 mg, 0,75 mg a 1,75 mg a srovnáván s placebem. Ve všech větvích byl atrasentan (nebo placebo) přidáván k základní léčbě inhibitorem ACE. V dávce 0,75 mg a 1,75 mg atrasentan ve srovnání s placebem po osmi týdnech podávání signifikantně snížil proteinurii. Poměr albumin/kreatinin klesl v placebové větvi o 11 % a u pacientů léčených atrasentanem v závislosti na dávce o 21 %, 42 % a 35 %. Antiproteinurická odpověď byla větší u Hispánců než u pacientů jiného etnika. Periferní otoky se vyskytly u 9 % pacientů v placebové větvi a v závislosti na dávce u 14 %, 18 % a 46 % pacientů léčených atrasentanem. Retence tekutin neměla žádný vztah k antiproteinurickému účinku atrasentanu. Edémy se vyskytovaly časně, u 62 % pacientů v prvních čtyřech týdnech podávání atrasentanu (Andress et al., 2012). Nejvyšší dávka atrasentanu snížila také ve srovnání s placebem o 24 % močovou exkreci NGAL, atrasentan by tedy mohl mít příznivý dopad nejen na glomerulání hemodynamiku, ale také přímý protektivní účinek na renální tubuly.

Na kongresu ERA‑EDTA v Istanbulu byly v květnu 2013 publikovány výsledky studie RADAR, jejímž hlavním investigátorem byl D. de Zeeuw. V této studii fáze IIb byl testován vliv atrasentanu (v dávce 0,75 mg a 1,25 mg) na proteinurii u 153 evropských a 58 asijských pacientů s manifestní diabetickou nefropatií. Po 12 týdnech klesla proteinurie u pacientů na placebu o 2 % a u pacientů na atrasentanu v závislosti na dávce o 36 %, resp. 44 %. K alespoň 30% poklesu proteinurie došlo u 51 %, resp. 55 % pacientů léčených atrasentanem. Krátkodobá léčba atrasentanem neměla ve srovnání s placebem žádný významný vliv na glomerulární filtraci. Periferní edémy se u pacientů léčených atrasentanem nevyskytovaly častěji než u pacientů na placebu. Atrasentan měl nejlepší poměr účinnosti a bezpečnosti v dávce 0,75 mg, a tato dávka byla proto vybrána pro další testování v klinické studii fáze III.

Multicentrická randomizovaná dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie fáze III SONAR (Study of Diabetic Nephropathy with Atrasentan) by měla randomizovat cca 4 418 pacientů s manifestní diabetickou nefropatií (poměrem albumin/kreatinin > 300 mg/g a odhadovanou glomerulární filtrací 25–75 ml/ min/1,73 m²) na podkladě diabetu 2. typu léčených maximální tolerovanou dávkou inhibitoru RAS k léčbě atrasentanem v dávce 0,75 mg jednou denně nebo podávání placeba (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01858532). Pacienti budou stratifikováni do dvou větví dle redukce proteinurie po šesti týdnech podávání atrasentanu nebo placeba (pacienti se snížením proteinurie ≥ 30 % a pacienti se snížením proteinurie < 30 %, očekává se cca 3 150 responderů a 100 non‑responderů). Primárním sledovaným parametrem bude čas do kombinovaného renálního ukazatele (zdvojnásobení sérové koncentrace kreatininu nebo vývoj terminálního chronického selhání ledvin vyžadujícího náhradu funkce ledvin). Sekundárními sledovanými parametry bude albuminurie a kardiovaskulární morbidita/mortalita (čas do kardiovaskulární smrti nebo nefatálního infarktu myokardu či nefatální cévní mozkové příhody). Očekává se, že studie bude (dle počtu primárních ukazatelů) trvat cca 48 měsíců.

Závěry

Dosavadní studie prokázaly, že antagonisté endotelinu významně snižují proteinurii a měli by být renoprotektivní. Pokud bude kombinace inhibice RAS a endotelinu dlouhodobě dobře tolerována, lze očekávat na základě výrazného antiproteinurického účinku i významný účinek renoprotektivní.

Ve studii SONAR je primárním cílovým parametrem renální účinek ET_A selektivního antagonisty endotelinu atrasentanu. Retence tekutin, která je hlavním nežádoucím účinkem neselektivních antagonistů endotelinu, souvisí s inhibicí receptoru ET_B a je u selektivních antagonistů receptoru ET_A podstatně méně vyjádřena. Přesto je ve studii SONAR možné retenci tekutin, její prevenci, monitoraci a léčbě věnována velká pozornost, která by měla umožnit její bezpečné ukončení. Potřeba pokroku v renoprotektivní léčbě je opravdu naléhavá, od studií prokazujících renoprotektivní účinek inhibitorů ACE a ARB uplynulo již více než deset let a kromě většího použití inhibice RAS v klinické praxi v poslední době k žádnému pokroku v renoprotektivní léčbě nedošlo.