Appunti di Farmacologia

Appunti di farmacologia

La farmacologia è la branca delle scienze biomediche che studia le interazioni fra sostanze di varia natura e sistemi biologici, al fine di valutare possibili applicazioni terapeutiche delle sostanze stesse. Farmacologia: scienza che comprende lo studio dei farmaci ed i loro effetti sull’organismo.

Definizione di farmaco

Farmaco: dal greco pharmakon (rimedio, veleno) è una sostanza chimica, dalla struttura nota, che produce un effetto biologico. Definita anche come sostanza o prodotto utilizzato per modificare funzioni biologiche e stati patologici a beneficio del paziente. Quando parliamo di farmaco dobbiamo fare riferimento alla sostanza chimica e alle sue proprietà. Il farmaco è un principio farmacologicamente attivo che ci dà un effetto desiderato quando somministrato. Il farmaco cui viene data una forma farmaceutica (compressa, capsula, sciroppo, supposta, gocce) viene chiamato medicinale. Ad ogni forma farmaceutica corrisponde una via di somministrazione ed ogni forma contiene un principio attivo e i componenti inerti. La definizione più ampia di farmaco è: sostanza o prodotto in grado di determinare variazioni funzionali in un organismo vivente (cioè di influenzare i suoi processi fisiologici o patologici).

Fasi della farmacologia

• Prima fase di farmaceutica: disgregazione della forma di dosaggio, dissoluzione del principio attivo affinché venga assorbito ed assoggettato ai processi farmacocinetici.
• Seconda fase farmacocinetica: dipende dalle caratteristiche chimiche e chimico-fisiche del farmaco e comprende i processi che determinano la quota di farmaco disponibile al sito di azione (assorbimento, distribuzione, metabolismo, escrezione).
• Terza fase farmacodinamica: costituita dall’interazione farmaco-recettore (del farmaco con il sito di azione) nel tessuto bersaglio, che a sua volta attiva la risposta biologica.

Composizione di un farmaco

Consideriamo ora (e così faremo, da ora in poi) un farmaco secondo la definizione dell’AIFA, cioè nell’accezione di medicamento o, meglio ancora, di medicinale. Esso è composto da almeno un principio attivo e da uno o più eccipienti.

Principio attivo

È la sostanza che possiede l'attività biologica ed è quindi responsabile del suo effetto terapeutico (contenuto in un dosaggio ben preciso, variabile secondo il tipo di principio).

Eccipienti

Sono tutte le sostanze diverse dal principio attivo, impiegate allo scopo di ottimizzare la formulazione del farmaco, facilitarne la somministrazione, favorirne l'assorbimento, assicurarne la stabilità e prolungarne la conservazione (ad esempio aumentare il volume, stabilizzare la soluzione, conferire un particolare sapore o colore eccetera).

Tipi di eccipienti

• Leganti: danno compattezza alla forma farmaceutica, ne "tengono insieme" i componenti.
• Disaggreganti: controbilanciano l'azione dei leganti e consentono alla forma farmaceutica di disfarsi liberando il principio attivo.
• Lubrificanti: impiegati per lo più nella preparazione di compresse, perché facilitano la compressione della miscela principio attivo-eccipienti e l'espulsione delle compresse.
• Coloranti: utilizzati solo quelli autorizzati ad uso alimentare e servono a rendere più invitante l’aspetto della forma farmaceutica.
• Aromatizzanti: mascherano gli eventuali sapori sgradevoli.

Formulazione e forma farmaceutica

La definizione di forma farmaceutica è: aspetto macroscopico con cui viene presentato il farmaco perché possa essere assunto dal paziente (ad esempio compresse, capsule, sciroppi, soluzioni, supposte, pomate...). Consente di veicolare un principio attivo; trasforma un farmaco, molecola biologicamente attiva, in un sistema o dispositivo e ne consente un’agevole somministrazione o impiego terapeutico, garantendo il corretto dosaggio e un completo rilascio del principio attivo nell’organismo. N.B.: lo stesso principio attivo può essere presentato anche con formulazioni diverse.

Effetti di un farmaco

Si classificano sulla base di utilità e pericolosità:

• Effetti terapeutici: benefici e ricercati.
• Effetti collaterali: indissolubilmente legati al meccanismo d’azione e pertanto agli effetti terapeutici (non è detto che si manifestino).
• Effetti tossici: dannosi, si cerca di evitarli. Possono dipendere dal meccanismo d’azione del farmaco, ma quando messi in commercio vengono trattati per non avere effetti tossici.

In genere in un farmaco si considera il profilo di efficacia (insieme degli effetti terapeutici) e il profilo di sicurezza (insieme di effetti collaterali e tossici). Ogni 5 anni, le autorità competenti esercitano un bilancio tra i due profili: in base al risultato il farmaco può continuare o meno a esistere. La scelta di un farmaco dipende da forma farmaceutica, via e modalità di somministrazione, e schema posologico (principio attivo, dose, forma farmaceutica, via e modalità di somministrazione, tempo che intercorre tra una somministrazione e l’altra).

In un farmaco esiste una biforcazione costituita da effetti benefici ed effetti tossici.

• Se il rapporto tra gli effetti è elevato, il farmaco è ad alto indice terapeutico. Ciò significa che il farmaco è sicuro, anche senza prescrizione.
• Se il rapporto tra gli effetti è basso, si parla di farmaco a basso indice terapeutico. Ciò significa che il farmaco è potenzialmente pericoloso.

Prima di entrare in commercio, vengono studiati gli effetti tossici mediante esperimenti su animali da laboratorio.

• Mutagenesi: mutazione del patrimonio genetico.
• Teratogenesi: mutazione strutturale del feto.
• Carcinogenesi: processo che trasforma cellule normali in cancerogene.

Se vengono modificate le dosi di un farmaco, esso può diventare veleno, ovvero una sostanza farmacologicamente attiva che causa variazioni dannose all’organismo. Di ciò se ne occupa la tossicologia, branca della farmacologia che studia gli effetti dannosi causati da agenti chimici, fisici, o biologici. Esistono comunque veleni, come l’arsenico, che possono essere usati a scopo terapeutico: in caso di leucemia. Le tossine sono, invece, veleni di origine biologica, prodotti da piante (alcune bacche) o animali (tossina botulinica, somministrata nei fasci muscolari rilascia il muscolo che permette di muoversi).

Natura del farmaco

I farmaci (molecole chimiche con caratteristiche ben note), possiedono proprietà:

• Fisiche: come il peso molecolare (la maggior parte dei farmaci ha PM < 1000 Dalton che permette loro di passare più facilmente attraverso la membrana cellulare).
• Fisico-chimiche: come idrofilia/lipofilia. Ad esempio, i farmaci che devono agire a livello del SNC devono essere lipofili, quelli che devono agire a livello intramuscolare devono essere idrofili.
• Chimiche: come acido/base. La maggior parte dei farmaci sono acidi deboli o basi deboli, il cui grado di ionizzazione influenza la capacità del farmaco di diffondere attraverso le membrane cellulari.

Azione farmacologica

Per poter compiere in modo efficacie e selettivo l’azione farmacologica, un farmaco deve:

• Raggiungere il sito in cui svolgere l’attività farmacologica terapeutica.
• Essere in questo sito in concentrazioni adeguate.

Se viene saltato uno di questi passaggi il farmaco non ha effetto. Dopo la somministrazione del farmaco, non si parla di dose, ma di “concentrazione plasmatica”, ovvero la quantità di farmaco presente nella circolazione (mg/dL). Una volta che il farmaco è entrato nell’organismo, la sua azione farmacologica dipende da:

• Concentrazione del farmaco nel sito d’azione.
• Durata della sua azione (quanto il farmaco si mantiene nell’organismo).
• Intensità della sua azione (potenza del farmaco, dipende dalla concentrazione nell’organismo).

Nome dei farmaci

• Nome chimico: si riferisce alla natura chimica del farmaco e ne descrive la struttura chimica e la disposizione dei suoi atomi.
• Denominazione Comune Internazionale: creata dall’OMS, identifica il modo inequivocabile senza possibilità di errore, il farmaco che stiamo maneggiando, si scrive in carattere tutto minuscolo ed è un nome che viene riconosciuto da medico, personale sanitario e eventualmente paziente in tutti i paesi del mondo.
• Nome commerciale: nome di fantasia, seguito dalla ® e indica la specialità medicinale. (Tachipirina®).

Classificazione dei farmaci

I farmaci vengono classificati in base al: sistema anatomico su cui esercitano l’azione principale, l’impegno terapeutico (antibiotici e diuretici), meccanismo d’azione (ACE-inibitori), regime di prescrivibilità/ non prescrivibilità e uso per scopi non terapeutici (farmaci di abuso, illegali).

Il farmaco illegale è un farmaco in genere che non viene prodotto secondo gli standard della Farmacopea Ufficiale, nel quale, per esempio, al posto degli eccipienti che possono essere utilizzati, ne sono presenti degli altri, magari nocivi. Il versante peggiore di un farmaco illegale, è che se deve contenere un quantitativo di sostanza precisa anti-patologia, ma non contiene il quantitativo corretto, la conseguenza potrebbe essere un danno al paziente. Esempio un farmaco anti-tumorale deve contenere una specifica quantità di una sostanza anti-tumorale, se questa è diversa rispetto a quella necessaria all’azione voluta può o non funzionare o essere altamente dannosa. I farmaci d’abuso sono sostanze chimiche o farmaci utilizzati per scopi non terapeutici.

Origine dei farmaci

• Naturale: dal regno animale o dal regno vegetale.
• Di semisintesi: penicilline (amoxicillina, ampicillina).
• Di totale sintesi chimica:
• Biotecnologici: produzione di sostanze attive, di natura proteica, codificate ed espresse da cellule in coltura.

Alcuni farmaci sono totalmente uguali a sostanze endogene (ormoni), altri sono totalmente estranei (xenobiotici).

Le forme farmaceutiche

Per esplicare l’effetto terapeutico un farmaco deve essere biologicamente disponibile:

• Deve raggiungere il circolo sistemico in concentrazione efficace.
• La concentrazione deve essere mantenuta per un adeguato periodo di tempo affinché il farmaco risulti distribuito a tutti gli organi e tessuti target, prima di essere eliminato.
• Le varie forme farmaceutiche veicolano il principio attivo: deve essere contenuto in un dispositivo che sia in grado di liberarlo.

Aerosol: sono dispersioni di particelle liquide o solide racchiuse in recipienti speciali chiusi ermeticamente (nebulizzatori). Possono essere a uso topico o per inalazione.

Capsule: sono preparazioni costituite da un involucro gelatinoso (proteggere il farmaco ed evitare venga distrutto dai succhi gastrici) di consistenza dura (capsule dure) o molle (capsule molli) che contiene una dose di medicamento. Hanno lo scopo di far arrivare il principio attivo opportunamente protetto nella sede in cui questo va rilasciato, per evitare dispersioni di sostanza e/o effetti collaterali.

Cerotti Transdermici: sono gli "ultimi arrivati" nei cassetti della farmacia, e assicurano livelli costanti di principio attivo nel sangue e un'azione duratura. Rilascio del farmaco lento e protratto (12/24h efficacia). Hanno un effetto sistemico e non locale.

Colliri: sono soluzioni sterili, acquose o oleose, destinate ad essere applicate nell'occhio. Vengono preparati con materie prime selezionate e con particolari precauzioni, in modo da assicurare la sterilità, evitando l'introduzione di sostanze contaminanti e lo sviluppo di microorganismi.

Compresse: sono preparazioni ottenute comprimendo la miscela principio attivo-eccipienti. Compresse rivestite: esistono poi le compresse che vengono rivestite con uno o più strati di sostanze diverse (resine, gomme, zuccheri, plastificanti, cere...). Una compressa può essere rivestita per diversi motivi: per migliorare l'aspetto estetico, per mascherare odori e sapori sgradevoli, per proteggere il farmaco da luce e umidità, per aumentare la resistenza meccanica, per conferire resistenza al succo acido dello stomaco, o per controllare il tempo di cessione del principio attivo. Compresse a rilascio controllato: porta numerosi vantaggi terapeutici e ha lo scopo di mantenere una concentrazione ematica costante per un tempo prolungato. Sistema di cessione controllata: sistemi a matrice in cui il farmaco è disperso in modo omogeneo in una matrice dalla quale diffonde progressivamente. Sistema di cessione controllata di farmaci è costituito da un nucleo centrale contenente il principio attivo e uno o due rivestimenti parziali, o barriere, applicati a una o a entrambe le basi del nucleo, tramite un processo di compressione a strati multipli.

Fiale: nelle fiale la sostanza attiva viene preparata in forma liquida (problemi di conservazione). Possono essere somministrate per via intramuscolare, endovenosa o sottocutanea, aerosol.

Gocce: sono preparazioni liquide (soluzioni acquose o oleose, emulsioni) destinate alla somministrazione in gocce orali, nasali o auricolari.

Pomate: sono preparazioni semisolide da impiegare su pelle o mucose.

• Unguenti: caratterizzati da un eccipiente in fase unica (grassa o acquosa) in cui si disperdono sostanze attive liquide o solide.
• Creme: emulsioni, formate cioè da due fasi (grassa e acquosa), una prevalente sull'altra. Le più comuni sono particolarmente ricche d'acqua ed evaporano rilasciando la sostanza attiva.
• Gel: liquidi trasformati in gel con opportuni gelificanti.
• Paste: preparazioni in cui grandi quantità di polvere sono finemente disperse negli eccipienti (grassi o acquosi).

Sciroppi: sono preparazioni a base acquosa che contengono principi attivi e sostanze dolcificanti. Consentono la somministrazione di medicamenti poco gradevoli al gusto anche ai pazienti più "difficili", come i bambini.

Sospensioni: sono preparazioni in cui la miscela principio attivo-eccipienti viene dispersa, come polvere, in un liquido all'interno del quale non si può sciogliere.

Supposte: la sostanza attiva viene miscelata con eccipienti che danno alla preparazione forma e consistenza tali da permetterne il rilascio e l’assorbimento del farmaco.

Vie di somministrazione dei farmaci

Le vie di somministrazione possono essere classificate in diversi modi; la classificazione di base le suddivide in:

Via enterale

Per cui il farmaco viene inserito direttamente in aperture o cavità naturali.

Orale

La via orale (ovvero per bocca o per OS) è la via di somministrazione più usata in quanto indolore e ben accettata dal paziente. È una via di somministrazione semplice e non invasiva, che non richiede particolari abilità. Le sostanze attive contenute nella preparazione devono entrare nel tubo digerente, venire assorbite, senza essere danneggiate dai succhi gastrici dello stomaco, passare nel sangue e arrivare, in concentrazione adeguate all’organo bersaglio. È una tecnica relativamente economica e i fattori che ne limitano l’utilizzo sono: effetti locali di farmaci irritanti, il sapore sgradevole o l’incapacità a deglutire.

• Capsule, compresse, gocce orali, sciroppi e sospensioni: La via di somministrazione orale è la più usata in quanto indolore e ben accettata dal paziente. Semplice e non invasiva. Non richiede particolari abilità. Le sostanze attive contenute nella preparazione devono entrare nel tubo digerente, venire assorbite, senza essere danneggiate dai succhi gastrici dello stomaco. Possibilità di intervenire in caso di errore. Utile nei trattamenti prolungati. Posologia facilmente modificabile. Possibilità di prolungare l’assorbimento con preparati adeguati a rilascio controllato. Economica. I fattori che ne limitano l’utilizzo sono: effetti locali di farmaci irritanti, il sapore sgradevole o l’incapacità a deglutire.
• Svantaggi: Biodisponibilità variabile. Dipendenza dalla compliance del paziente. Inadatta per i soggetti non cooperativi. Non adatta per farmaci distrutti dall’ambiente acido dello stomaco o dagli enzimi digestivi. Effetto di primo passaggio. Possibili interazioni con il cibo. Non è indicata se si desidera un effetto immediato.

Sublinguale

Farmaci applicati sotto la lingua possono raggiungere rapidamente, nel giro di pochi minuti sotto i 5 minuti (elevata vascolarizzazione a livello sublinguale che consente di mantenere un alto gradiente di concentrazione che è la forza trainante della diffusione passiva), concentrazioni plasmatiche efficaci. Il farmaco applicato sotto la lingua entra nel circolo sistemico, senza passare quindi per il fegato.

• Compresse: Farmaci applicati sotto la lingua possono raggiungere rapidamente, nel giro di pochi minuti, concentrazioni plasmatiche efficaci. Il farmaco applicato sotto la lingua entra nel circolo sistemico, senza passare quindi per il fegato.
• Vantaggi: Rapidità d’azione. Evita l’effetto di primo passaggio. Possibile e praticabile anche nei disturbi della deglutizione.
• Svantaggi: Irritazione delle mucose.

Rettale

Alcuni farmaci possono essere somministrati per via rettale mediante supposte. Farmaci che possono irritare la mucosa gastrica se dati per bocca, sono meglio tollerati per via rettale.

• Supposte: Alcuni farmaci possono essere somministrati per via rettale mediante supposte. Farmaci che possono irritare la mucosa gastrica se dati per bocca, sono meglio tollerati per via rettale.
• Assorbimento: - diffusione passiva- effetto di primo passaggio- assorbimento variabile/incompleto (varia il tempo di permanenza).