Top Banner
HISTAMINE y Primary mediator of  allergic reactions  Drugs that are commonly used for allergic reactions (antihistamines) are intended to block the effects of  histamine y Formed by decarboxylation of  histidine by L- histidine decarboxylase y It is in the mast cell if  it is stored in the tissues, but it is stored in the basophils if  it is in the blood y Other non-mast cell sites include the epidermis, gastric mucosa,  neurons within the CNS and regenerating or rapidly growing tissues; these areas also contain some mast cells  y Before histamine is released from the mast cell to have manifested an allergic reaction,  it has to have a sensitizing exposure.  Once exposed to the allergen, the body will produce antibodies against that allergen for the next exposure  Reaction occurs on second exposure: when allergen is re-introduce to the body, the antigen-anti body complex is now formed which attaches itself  to the mast cell, then a series of  processes occurs, leading to degranulation of  that mast cell to release mediators. y Produces an effect by interacting with histaminergic receptors. Histaminer gic Receptors   G-protein coupled receptors y H 1 coupled to GS; the phosphoinositol pathway is involved; peripheral nerve ending, bronchial and intestinal smooth muscles, small blood vessels y H 2 linked to the cyclic AMP system that will  release cyclic AMP as second messenger; primarily in gastric parietal cells y H 3 presynaptic autoreceptors  in neurons that mediate feedback inhibition of  the release and synthesis of  histamine y H 4 similar to H 3 , expressed in cells of  the hematopoietic lineage Type Major Tissue Locations  Major Biologic Effects H 1  Bronchial & intestinal smooth muscles, Acute allergic responses endothelial cells, CNS, peripheral nerve endings H 2  Gastric parietal cells, heart, CNS Secretion of  gastric acid H 3  CNS: presynaptic neuron Modulates neurotransmission -- mediates feedback mechanism H 4  Hematopoietic cells Regulates immune responses HistamineEffects: 1.  CVS a. Dilatation of  resistance vessels (arterioles)  o  H 1  and H 2  receptors distributed throughout  the resistance vessels in most vascular beds o H 1 (rapid in onset and short-lived), H 2  (slow but more sustained) b. Decrease systemic blood pressure c. Increase capillary permeability o Effect on postcapillaryvenules o Outward passage of plasma protein and fluid  edema formation o Mediated by H 1  receptors on endothelial cells Subject: Pharmacology Topic: Anti-allergy Drugs Lecturer: Dr. Ma. Luisa Delacruz Date of Lecture:06/29/20 11 Transcriptionist: ChooOoosSs 01 Pages: 5    S    Y    2    0    1    1      2    0    1    2
6

2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

Apr 07, 2018

Download

Documents

Pinay Yaun
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

8/6/2019 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

http://slidepdf.com/reader/full/2011-06-pharmacology-anti-allergy-drugs 1/5

 

HISTAMINE

y  Primary mediator of  allergic reactions 

  Drugs that are commonly used for allergic 

reactions (antihistamines) are intended to 

block the effects of  histamine 

y  Formed by decarboxylation of  histidine by L-

histidine decarboxylase 

y  It is in the mast cell if  it is stored in the tissues, 

but it is stored in the basophils if  it is in the 

blood y  Other non-mast cell sites include the 

epidermis, gastric mucosa, neurons within the 

CNS and regenerating or rapidly growing 

tissues; these areas also contain some mast 

cells 

y  Before histamine is released from the mast cell 

to have manifested an allergic reaction, it has 

to have a sensitizing exposure. 

  Once exposed to the allergen, the body 

will produce antibodies against that 

allergen for the next exposure   Reaction occurs on second exposure: 

when allergen is re-introduce to the body, 

the antigen-antibody complex is now

formed which attaches itself  to the mast 

cell, then a series of  processes occurs, 

leading to degranulation of  that mast cell 

to release mediators. 

y  Produces an effect by interacting with 

histaminergic receptors. 

Histaminergic Receptors  G-protein coupled 

receptors 

y  H1 coupled to GS; the phosphoinositol 

pathway is involved; peripheral nerve ending, 

bronchial and intestinal smooth muscles, small 

blood vessels 

y  H2 linked to the cyclic AMP system that will 

release cyclic AMP as second messenger; 

primarily in gastric parietal cells 

y  H3 presynaptic autoreceptors in neurons that 

mediate feedback inhibition of  the release and 

synthesis of  histamine 

y  H4 similar to H3, expressed in cells of  the hematopoietic lineage 

Type Major Tissue

Locations 

Major Biologic

Effects 

H1 

Bronchial &

intestinal smooth 

muscles, 

Acute allergic 

responses 

endothelial cells, 

CNS, peripheral 

nerve endings 

H2 Gastric parietal 

cells, heart, CNS

Secretion of  gastric 

acid 

H3 CNS: presynaptic 

neuron 

Modulates 

neurotransmission --

mediates feedback mechanism 

H4 Hematopoietic 

cells 

Regulates immune 

responses 

HistamineEffects:

1.  CVS

a.  Dilatation of  resistance vessels (arterioles) o  H1 and H2 receptors distributed 

throughout the resistance vessels in 

most vascular beds 

o  H1 (rapid in onset and short-lived), H2 (slow but more sustained) 

b.  Decrease systemic blood pressure 

c.  Increase capillary permeability 

o  Effect on postcapillaryvenules o  Outward passage of  plasma protein 

and fluid  edema formation 

o  Mediated by H1 receptors on 

endothelial cells 

Subject: PharmacologyTopic: Anti-allergy DrugsLecturer: Dr. Ma. Luisa DelacruzDate of Lecture:06/29/2011Transcriptionist: ChooOoosSs 01Pages: 5

   S   Y

   2   0   1   1  -   2   0   1   2

Page 2: 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

8/6/2019 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

http://slidepdf.com/reader/full/2011-06-pharmacology-anti-allergy-drugs 2/5

 

2

 

d.  Triple Response Lewis 

1.  Localized red spot 

y  Capillary dilatation (same as 

"petichiae: red spots) 

2.  Brighter red flush or flare around the 

area of  the red spot 

y  Axon reflex 

3.  Wheal 

y  Formed because of  increase capillary permeability, the fluid 

and protein go out into 

interstitial area (edema 

formation) 

*Fig. Produced by scratching the skin -> elicit the triple 

response lewis 

*Wheal- elevated area 

*Flare- reddened area surrounding th wheal 

2.  Hearto  H2: (+) inotropic effect, (+) chronotropic 

effect 

y  Increase force of  contraction of  atrial 

& ventricular muscles promoting 

influx of Ca++(H2) 

y  Increase heart rate by hastening 

diastolic depolarization in the 

sinoatrial node (H2) o  H1: increase automaticity  arrhythmias 

o  Histamine shock 

y  In large doses (systemic anaphylaxis) causes a profound and progressive 

fall in blood pressure 

y  Resembles surgical or traumatic 

shock 

  Results in diminish effective 

blood volume, reduce venous 

return and marked decrease in 

cardiac output 

  Circulatory collapse = decrease 

in venous return  decreased 

cardiac output 

3.  Extravascular smooth muscle

a.  Contraction due to H1 activation 

y  Histamine induces 

bronchoconstriction 

b.  Relaxation due to H2 activation 

c.  Intense bronchoconstriction in patients 

with asthma and other pulmonary 

diseases 

y  Asthmatic attack due to allergic 

reactions 

d.  Histamine-induced bronchospasm may 

involve an additional reflex component 

that arises from irritation of  efferent vagal 

nerve endings 

e.  Contraction of  intestinal smooth muscles 

4.  CNSa.  Nociception pain perception 

b.  Arousal 

c.  Satiation 

d.  Cognitive function 

e.  Control of  pituitary hormone release 

f.  Nausea & vomiting 

*Vestibular center and Chemoreceptor Trigger Zone has H

1receptor which when activated can produce nausea and 

vomiting, because they are linked to vomiting center. 

5.  Dizziness, vertigo

6.  Peripheral nerve endings

i.  Perception of  itchiness & pain is due to the 

activation of  H1 receptors in the nerve 

endings 

a.  Stimulation of  various nerve endings 

and sensory effects 

b.  If  released in the epidermis (superficial 

stimulation)  itch c.  If  released in the dermis (deep 

stimulation)  pain sometimes 

accompanied by itching 

y  Narrow margin for itch and pain 

perception 

Page 3: 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

8/6/2019 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

http://slidepdf.com/reader/full/2011-06-pharmacology-anti-allergy-drugs 3/5

 

3

 

ANAPHYLAXIS

y  Severe form of  allergic reaction y  Potentially fatal 

y  Manifestations: 

  Angioderma, pruritus 

  Dyspnea 

  Tachycardia 

  Hypotension 

  Loss of  consciousness 

Classification of Anti-allergy Drugs (H1 receptor

antagonists, epinephrine, histamine release

inhibitors, corticosteroids)

I.  H1 Receptor Antagonists (Classical 

Antihistamines) 

a.  1st generation

o  Chlorpheniramine 

o  Cyclizine 

o  Dimenhydrinate 

o  Hydroxyzine 

o  Meclizine 

o  Promethazine 

o  Diphenhydramine HCl: prototype of 1st

 

generation drugs 

y  Pharmacokinetics  Rapidly absorbed after oral 

administration 

y  Usually given orally but also 

has parenteral 

administration 

  Peak plasma concentration in 1-2 

hours 

y  Elimination half  life is 4-8 hours 

y  Widely distributed throughout the 

body including the CNS

y  Metabolized in the liver by CYP 

enzymes isoenzymes not yet 

identified 

y  Excreted in small amounts in 

breast milk 

y  Small amount excreted unchanged 

in the urine y  Therapeutic Uses:

1. Type 1 hypersensitivity reaction 

- Acute allergic reaction 

  Secondary to food, drugs, insect 

bites, etc. 

  Seasonal rhinitis & conjunctivitis 

- Limited efficacy in asthma since in 

asthma, other mediators are involved 

(not  just histamine) 

2. Adjunct role to epinephrine in the 

treatment of  severe allergic 

reactions/anaphylaxis 

y  Epinephrine - reverses the effect 

of  histamine but needs anti-

histamine to prevent further 

inflammatory reactions 

3. Antipruritic 

4. Motion sickness, vertigo 

- Meclizine (aka Bonamine) is an 

antihistamine widely used for motion 

sickness 

5. Prophylaxis & treatment 

6. Anti-emetic - Prevention of  vomiting 

7. Parkinson's disease 

- Diphenhydramine (Benadryl®) has 

been used to decrease muscle 

stiffness and tremors, which are 

associated with the disease. 

(Wellness.com) 

8. Drug-induced extrapyramidal adverse 

effects 

Adverse Effects

1. 

CNSy  Drowsiness (often transient) 

o  May be a good thing, when 

trying to avoid scratching and 

the feeling of  itchiness 

y  Sedation, dizziness, faintness, 

disturbed coordination 

2.  GIT 

y  Loss of  appetite, epigastric 

distress, constipation or diarrhea 

3.  Hematologic 

y  Hemolytic anemia, leukopenia, 

thrombocytopenia, 

agranulocytosis 

4.  Metabolic - not very common 

y  Increased appetite, weight gain 

y  Some drug preparations (H1 

receptor blocker; Pizotifen) for 

children contain appetite 

stimulants 

Page 4: 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

8/6/2019 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

http://slidepdf.com/reader/full/2011-06-pharmacology-anti-allergy-drugs 4/5

 

4

 

5.  Respiratory 

y  Thickening of bronchial 

secretions; chest tightness; 

wheezing 

y  Not useful for asthma 

because it can make the 

mucus more viscid, making it 

more difficult to expel 

6.  Others y  Hypersensitivity reactions, 

photosensitivity, in asthma 

(anti-histamine) - dry 

secretions 

7.  Cardiovascular 

y  Fatal ventricular arrhythmia 

(torsade des pointes) with 

Terfenadine and Astemizole

both are 2nd

 generation 

antihistamines and are now

withdrawn from the market 

y  Enhanced with simultaneous 

administration of  

Ketoconazole and Macrolide 

antibiotics 

y  Precautions:

1.  Avoid driving a motor vehicle or 

operating machinery since taking 

this drug makes you drowsy 

2.  Avoid taking Alcohol and other 

CNS depressants 

b.  2nd generation drugsy  Characteristics (2nd gen. - useful as 

anaprophylaxis) o  Improved H1 selectivity and selectivity 

is not absolute 

o  Decreasedlipophilicity 

o  Interfere with mediator release from 

mast cells and can prevent histamine 

release 

Acrivastine 

Cetirizine 

Fexofenadine 

Loratadine*

y  Characteristics:

o  Non-sedating 

o  Does not impair psychomotor 

performance - not impair 

cognition 

o  Does not produce excessive 

mucosal drying 

o  No anti-cholinergic effect 

y  Prototype for 2nd generation 

antihistamines 

y  Pharmacokineticso  Rapidly absorbed after oral 

administration 

  Given only once a day (longer 

half -life) o  Peak plasma levels is attained in 1

hour 

o  Does not cross the blood brain 

barrier appreciably 

  Less lipid-soluble 

o  Metabolized in the liver by hepatic 

CYP3A4 to an active metabolite: 

  Desloratadine 

o  Mean half -life of Loratadine 8.4 

hrs;Desloratadine 24 hrs 

o  98% protein bound 

o  Excreted in the urine and feces, 

mainly as metabolite y  Therapeutic Uses:

Acute allergic reactions 

o  Allergic rhinitis 

o  Allergic rhinitis 

o  Drug/food allergy 

Chronic urticaria 

Atopic dermatitis 

y  Adverse effects, though not

verycommon: 

1.  Fatigue, headache 

2.  Epigastric distress 

3.  Dry mouth 

c. 3rd generation drugs

y  Desloratadine

y  Characteristics

1.  Anti-inflammatory and 

immunomodulatory activities 

2.  Direct effects on inflammatory 

mediators: 

y  Inhibition of  intracellular 

adhesion molecules-1 (ICAM-

1) expression by nasal epithelial cells 

y  Metabolite of  loratadine 

y  H1 receptor blocker

y  Reversible, competitive 

inhibitor of  the interaction of  

histamine with the  H1 

receptors 

y  Do not prevent histamine 

release 

y  Do not reverse effects of  

histamine y  Prevents further histamine 

effects 

y  Pharmacologic Effects

a. Smooth muscles 

o  Prevents contraction of bronchial 

smooth muscles partially because 

other mediators such as 

leukotrienes and PAF are also 

involved 

y  You have dilatation because it 

will prevent constriction. But 

the effect on bronchial smooth 

muscles is partial which means 

it cannot totally relax the 

smooth muscles because other 

mediators are involved 

o  Inhibition of  the more rapid 

vasodilator effects that are 

mediated by activation of  H1 

receptors on endothelial cells 

Page 5: 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

8/6/2019 2011 06 Pharmacology Anti Allergy Drugs

http://slidepdf.com/reader/full/2011-06-pharmacology-anti-allergy-drugs 5/5

 

b. Capillary permeability 

o  Blocks the reaction of  increased 

capillary permeability and prevent 

further edema formation 

produced by histamine 

c.  Central Nervous System (CNS) o  Produce stimulation and 

depression 

o  At therapeutic doses  depressant  diminished alertness, decrease 

reaction time, sedation, 

drowsiness, lethargy 

  More with 1st generation 

agents 

o  High doses produce stimulation -

children are more sensitive to this 

effect (example of  doc: 

Kapagmalikotyungmgabata, 

parents sometimes give them anti-

histamines to make them fall 

asleep.); restlessness, 

nervousness, insomnia 

o  Striking feature of  overdose: 

  Marked stimulation 

  Agitation, convulsions, and 

coma in infants 

d.  Anticholinergic 

o  Atropine-like effects on muscarinic 

receptors 

  Atropine - muscarinic blocker o  Promethazine has the strongest 

anticholinergic activity   Exhibits profound sedative 

effect 

  Used as pre-anesthetic 

medication to induce 

sedation in patients that 

would undergo surgery 

o  Second generation H1 receptor 

blockers have no effect on 

muscarinic receptors 

e.  Local Anesthetic effects 

o  Diphenhydramine and Promethazine 

o  Blocks Na+ channels in excitable 

membrane 

o  Alleviates pain and itchiness 

Epinephrine

y  Not an H1 receptor blocker; sympathomimetic 

o  Mimics the effects of  the sympathetic 

nervous system 

o  Acts on the adrenergic receptors 

y  Physiologic antagonist to histamine 

o  Physiologic antagonist: substance that can 

reverse the action of  another by acting on 

its own receptors 

o  Histamine, by acting on the blood vessels, 

causes vasodilation 

o  Epinephrine can rapidly reverse the action 

of  histamine by acting on 1 adrenergic 

receptors (found in peripheral blood 

vessels), resulting to vasoconstriction 

o  2 bronchial smooth muscles, reverse 

bronchoconstriction 

y  Drug of  choice for severe allergic reaction 

(anaphylaxis) o  Desired effect is on 1 

o  A feature of  anaphylaxis is laryngeal 

edema, which is usually the cause of  

fatality 

o  Acting on the 1 receptors induces vasoconstriction, resolving the edema 

Histamine Release Inhibitors: used for prophylaxis 

to prevent chronic allergic conditions, especially 

asthma 

a.  Nedocromil 

b.  Cromolyn sodium

o  Inhibits histamine release from mast cells 

o  Used to prevent hypersensitivity reactions 

o  Indicated for asthma prevention 

Examples: o  Spincapsule for asthma 

o  Ophthalmic drops for allergic 

conjunctivitis 

Corticosteroids

a.  Methylprednisolone 

b.  Prednisone 

c.  Hydrocortisone

o  Anti-inflammatory 

o  Inhibits phospholipase A2 

y  The enzyme is the rate-limiting step 

for almost all the chemical inflammatory mediators 

y  Lack of  phospholipase A2 inhibits 

production of  prostaglandins, 

leukotrienes, platelet activating 

factor, TNF, interleukins 

y  Reduces expression of  

cyclooxygenase 2 

o  Immunosuppression 

y  Decrease circulating lymphocytes, 

eosinophils, monocytes, basophils 

y  Increase circulating neutrophils 

y  Inhibit function of  macrophages and 

other antigen-presenting cells 

END OF TRANSCRIPTION