Farmacologia

Farmacologia

Programma Puja

• Meccanismo d'azione dei farmaci: principi generali e aspetti molecolari.
• Determinazioni quantitative in farmacologia e interazione farmaco-recettore.
• Assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione dei farmaci.
• Cenni di classificazione dei farmaci.
• Interazioni farmacologiche.
• Bersagli molecolari dei farmaci.

Programma Tascedda

• I farmaci come strumenti al servizio della ricerca.
• Farmacogenomica: dagli aspetti molecolari alle ricadute sulla salute umana.
• Ricerca e sviluppo di nuovi farmaci.
• Metodologie e principi della ricerca biomedica e biotecnologica per lo sviluppo di nuovi farmaci.
• Studi preclinici: caratterizzazione del meccanismo d'azione delle molecole, valutazione della tossicità delle molecole.
• Studi di tossicità in vitro, studi di tossicità in vivo: tossicità d'organo, genotossicità, tossicità legata alle fasi dello sviluppo dell'organismo.
• Protocolli sperimentali per studi farmacologici e tossicologici.
• Documentazione per la preparazione della richiesta di sperimentazione sull'uomo.
• Fasi della ricerca clinica (fasi I-IV).
• Verrà approfondito il percorso che porta dall'idea farmacologica alla disponibilità terapeutica di un nuovo farmaco. Particolare enfasi verrà data alle peculiarità e alle problematiche farmacologiche, biologiche, genetiche, terapeutiche, etiche ed economiche delle diverse fasi cliniche.
• Inoltre, verranno portati degli esempi di molecole di grande interesse e potenzialità farmacologico-terapeutiche che hanno avuto gravi problematiche durante lo sviluppo clinico.
• Studi post marketing e farmacovigilanza.
• Esempi di terapia farmacologica integrata: terapia del diabete di tipo 2, classificazione e meccanismo d'azione degli antibatterici.
• Discussione, a lezione, su argomenti selezionati: resistenza batterica, eticità della sperimentazione biomedica, comunicare sulla salute ai tempi dei like, caso Stamina, caso Di Bella, vaccini, costo delle terapie, di farmaci si muore?, farmaci orfani.

Date esami

• 10 giugno (lunedì)
• 20 giugno (giovedì)
• 15 luglio (lunedì)
• 25 luglio (lunedì)
• 9 settembre (lunedì)
• 19 settembre

Farmaco e placebo

Farmaco = Qualunque sostanza usata allo scopo di modificare o studiare funzioni fisiologiche o stati patologici a beneficio di chi la riceve.

Placebo = Sostanza farmacologicamente inerte (= non ha proprietà farmacologiche) che può provocare un effetto sul paziente, sintomo, malattia.

L’effetto di un farmaco è legato sia alla sua attività specifica che all’effetto placebo. Di alcuni effetti placebo non si conoscono le motivazioni, di altri sì. Quindi il medico deve riuscire a prescrivere un farmaco anche sollecitando nell’individuo quest’effetto, sfruttando così entrambi i lati.

Definizioni e concetti chiave

Farmacologia = Scienza che studia la natura e la composizione dei farmaci e la loro azione sull’organismo.

Per efficacia clinica di un farmaco si intende la sua capacità di modificare in senso positivo la storia naturale di una malattia, cioè di ridurre la mortalità, ridurre la durata di una patologia, eliminare i sintomi, migliorare la qualità della vita del paziente.

Un farmaco altera il decorso della malattia. Da soli i sintomi sarebbero passati ma con il farmaco si cerca di trattare il sintomo fastidioso.

L’efficacia clinica di un farmaco si può determinare solo attraverso le sperimentazioni cliniche condotte secondo regole precise.

Farmaco e medicinale

• Un medicinale (medicina) è costituito da un principio attivo (farmaco) e da eccipienti.
• Il principio attivo è responsabile dell’attività farmacoterapeutica.
• Gli eccipienti hanno varie funzioni, ma non hanno attività farmacologica (sono inerti).

Nomenclatura dei farmaci

Si cerca un linguaggio universale per dare un nome ai farmaci. La classificazione ATC si basa sull’anatomia, terapia e struttura chimica delle molecole.

Esempio di classificazione ATC:

• C Sistema cardiovascolare (I livello)
• C08 Calcioantagonisti (II livello)
• C08C Calcioantagonisti selettivi con prevalente effetto vascolare (III livello)
• C08CA Derivati diidropiridinici (IV livello)
• C08CA05 Nifedipina (V livello) -> farmaco per la pressione alta

Es. sono benzodiazepine, farmaci ansiolitici usati anche per l’insonnia.

Prontuario farmaceutico nazionale o regionale

• Farmaci di Fascia A (paga il servizio sanitario regionale): comprende i farmaci essenziali e per le malattie croniche il cui costo è a carico dello Stato. I medicinali che rientrano in questa fascia sono gratuiti, anche se, a seconda delle normative regionali, può essere previsto un ticket di compartecipazione alla spesa a carico del cittadino.
• Farmaci di Fascia C (paga il paziente): tutti gli altri farmaci non appartenenti alla fascia "A". La spesa per i farmaci di fascia C è a totale carico del cittadino. In pratica, per criterio residuale, in questa fascia vengono inseriti i farmaci che curano patologie di lieve entità o, comunque, non considerati essenziali o salvavita. In seguito, dalla classe "C", è stata creata la classe "C-bis" nella quale sono stati inseriti i farmaci di automedicazione anch'essi a totale carico del cittadino.
• Farmaci di Fascia H (paga l’Azienda Ospedaliera): Comprende i farmaci che, per caratteristiche farmacologiche, per modalità di somministrazione, per innovatività o per altri motivi di salute pubblica sono dispensabili negli ospedali (o per conto di questi nelle farmacie) o somministrabili negli ambulatori specialistici.

Pharmacon

Pharmacon = principio come rimedio ma anche come veleno, capace di modificare le funzioni dell'organismo. L’effetto può essere sia terapeutico che tossico. È una qualunque sostanza capace di esercitare un effetto sui sistemi viventi.

Farmacologia

La farmacologia studia gli effetti dei farmaci a livello del sistema biologico. La farmacologia ha diverse branche:

• Farmacocinetica -> Quello che il corpo fa al farmaco, come il corpo modifica il farmaco.
• Farmacodinamica -> Quello che il farmaco fa al corpo, come il farmaco modifica la funzionalità del corpo.

La farmacologia generale studia il rapporto tra l’organismo e il farmaco guardando meccanismi di interazione tra farmaco e organismo, ne fanno parte farmacodinamica e farmacocinetica.

La farmacologia molecolare si occupa di analizzare a livello di singola molecola recettoriale proteica in cosa consiste l’azione del farmaco.

Altre branche della farmacologia

• Farmacologia clinica
• Farmacoeconomia
• Farmacologia epidemiologica
• Farmacogenetica -> studia le risposte dei farmaci di diverse popolazioni e cerca le basi genetiche di questa individualità.
• Farmacogenomica -> cerca di ottimizzare la scelta del farmaco e la dose in funzione del profilo genetico del paziente. È lo studio di come i polimorfismi genetici possono influenzare la risposta ai farmaci.
• Farmacovigilanza -> controlla la sicurezza di utilizzo del farmaco.

Origini dei farmaci

• Naturale -> es. morfina
• Semisintetica -> es. eroina
• Sintetica -> es. metadone
• Ottenuto mediante biotecnologie -> es. interferone

In origine si estraevano i principi attivi dalle materie prime ma ora c’è stato un abbandono di questo processo. Lo sviluppo del farmaco usa vie diverse, non estrazione dal principio attivo ma usa alternative per avere composto attivo.

Origine semisintetica -> Derivano dalla manipolazione di molecole di origine naturale senza alterare la struttura.

Farmaci di origine sintetica -> Sono sostanze prodotte da sintesi chimica e non esiste un corrispettivo naturale.

Identificazione di un farmaco

• Nome chimico
• Nome generico
• Nome commerciale

Farmaci biotecnologici

I farmaci biotecnologici sono prodotti mediante varie metodiche:

• DNA ricombinante
• Colture batteriche e cellulari
• Produzione di anticorpi monoclonali

Farmaci biotecnologici includono:

• Interleuchine
• Interferoni
• Insulina
• Ormoni
• Vaccini
• mAb (anticorpi monoclonali)

Farmaci: suddivisione e classificazione

• Preventivi -> Somministrati al soggetto sano per proteggerlo da affezioni (vaccini), modificare temporaneamente processi fisiologici (contraccettivi), prevenire l’insorgenza del dolore (anestetici).
• Sostitutivi -> Es. insulina nel diabete mellito, cortisone nella sindrome di Addison, L-DOPA nel Parkinson, avitaminosi per carenze di vitamine.
• Eziologici -> Farmaci che agiscono sulla causa della patologia, curano e guariscono patologie causate da agenti esterni (antivirali, antimicotici, antibatterici).
• Sintomatici -> Es. aspirina, alleviano solo i sintomi ma non vanno alla radice del problema. Alleviano, diminuiscono le conseguenze di una patologia, cercano di migliorare la qualità di vita del paziente, modificano e riducono i rischi di complicanze legate al sintomo e al peggioramento dello stato patologico.

Farmaci generici/bioequivalenti

Un brevetto per un farmaco o per l’applicazione clinica di un farmaco dura 15-20 anni. Poi il brevetto scade e il farmaco può essere prodotto e venduto liberamente. Tuttavia, devono essere soddisfatti alcuni requisiti.

I farmaci generici sono medicinali con la stessa composizione del principio attivo, la stessa via di somministrazione, la stessa forma farmaceutica e le stesse indicazioni per la patologia. Costano meno al produttore perché non ci sono state le spese di ricerca e sviluppo, quindi il farmaco costa meno.

Un farmaco deve essere bioequivalente. Due preparazioni sono bioequivalenti quando le loro biodisponibilità non differiscono per più del 20%.

Biodisponibilità = Frazione di principio attivo che arriva al circolo sanguigno e la velocità con cui lo raggiunge.

Componenti di un farmaco

Il farmaco ha un principio attivo, che è la componente da cui dipende l’azione curativa, e poi gli eccipienti che sono componenti inattivi privi di azione farmacologica.

Gli eccipienti hanno lo scopo di proteggere il principio attivo, aumentare il volume, rendere il sapore gradevole e facilitare l’assorbimento.

Classificazione dei farmaci

• Struttura chimica
• Effetto principale
• Utilizzo in terapia
• Meccanismo d’azione

Meccanismo d’azione del farmaco

Il meccanismo d’azione del farmaco può essere studiato a diversi livelli:

• Sistemi corporei
• Componenti tissutali
• Costituenti cellulari
• Molecole

Aspirina -> Analgesico, antipiretico, antinfiammatorio a livello molecolare. A livello cellulare produce una diminuzione delle EPG prostaglandine, sostanze proinfiammatorie. Tutti questi effetti a livello molecolare sono causati dal blocco dell’enzima della ciclossigenasi. L’aspirina blocca in modo irreversibile l’attività dell’enzima.

Paracetamolo

• Molecolare -> Funziona con blocco ciclossigenasi, antipiretico ma non è antinfiammatorio. Questo composto, se dato a concentrazioni alte, può dare tossicità. A concentrazioni maggiori di 10 grammi nel bambino è epatotossico, ovvero produce una necrosi degli epatociti.
• A livello molecolare, il paracetamolo è metabolizzato dal citocromo e il metabolismo del paracetamolo produce un composto tossico detto NAPQi che produce necrosi del fegato. A basse concentrazioni, questo è bloccato dal glutatione, ma se la disponibilità supera il glutatione disponibile, allora il chinone va ad agire a livello di epatociti producendo effetti tossici.

Farmacocinetica

Cosa il corpo fa al farmaco

Fasi azione farmaco:

• Somministrazione: il farmaco viene disgregato nel composto originale -> prima fase farmaceutica
• Assorbimento: il farmaco disponibile per l’assorbimento -> farmacocinetica, inizia assorbimento, distribuzione, metabolismo e secrezione -> seconda fase farmacocinetica
• Farmaco assorbito: nel sangue e poi va ad agire sul suo bersaglio -> terza fase farmacodinamica -> azione sui tessuti recettori bersaglio, effetto

Fase farmaceutica:

La somministrazione del farmaco è necessaria ma non sufficiente perché si abbia un effetto terapeutico del farmaco. La forma farmaceutica è la forma che permette l’assorbimento del farmaco attraverso la via di somministrazione, fatta da principio attivo + eccipienti.

Forme farmaceutiche -> polveri, sospensioni, emulsioni, preparazioni, compresse, capsule, colliri, preparazioni per uso topico, preparazioni a lento rilascio.

La forma farmaceutica influenza la stabilità del farmaco, la velocità della comparsa dell’effetto, il sito di assorbimento, la biodisponibilità. Il farmaco per avere effetto deve arrivare al bersaglio.

Somministrazione

La somministrazione ha diverse fasi:

• Assorbimento
• Distribuzione in diversi organi: la velocità di arrivo del farmaco dipende da fattori e dall’irrorazione dell’organo da parte della rete di vasi

Dopo essersi distribuito e aver svolto la sua azione, il farmaco deve essere metabolizzato ed eliminato.

Vie di somministrazione

• Enterali: orale, sublinguale, rettale
• Parenterali: endovena, intramuscolo, sottocutanea
• Altre: inalatoria, topica

A seconda dell’azione che voglio raggiungere:

• Se il farmaco ha azione locale, il farmaco non viene assorbito ma agisce dove lo metto, es. cute o epitelio del polmone per inalazione
• Se il farmaco deve avere azione generale, deve essere assorbito ed entrare nel torrente circolatorio, etc.

Riflesso diretto se il farmaco agisce su organi -> glicosidi cardioattivi.

Riflesso -> antipertensivi.

Le vie di somministrazione sono importanti perché a seconda della via che scelgo posso influenzare la rapidità dell’insorgenza dell’effetto terapeutico e la durata dell’effetto terapeutico. La maggior parte dei farmaci vengono somministrati per via orale, tranne quando il farmaco è instabile o viene attivato velocemente oppure quando il farmaco viene assorbito attraverso il tratto gastrointestinale.

Via enterale

• Via orale: è semplice, economica ma può dare interazioni con il cibo. L’assorbimento può essere variabile e dipendere dal cibo. L’effetto non è veloce perché deve aspettare di digerirlo, passa nello stomaco, intestino dove viene assorbito e poi può esserci effetto di primo passaggio.
• Via sublinguale: assorbimento rapido perché la mucosa è molto irrorata e quindi il farmaco passa meglio nel circolo sanguigno. È veloce e viene usato in emergenza. Controindicazione è che può alterare le mucose.
• Rettale: non sempre totalmente assorbito, si usa in bambini o quando pazienti non sono consci. Possibili irritazioni mucosa rettale, non gradita dai pazienti.

Effetto di primo passaggio consiste nel fatto che il farmaco invece che andare all’intestino entra nel circolo portale epatico e vengono assorbiti prima di andare ad agire a livello dell’intestino.

Vie parenterali

• Farmaco inserito direttamente nel circolo, direttamente nei vasi intravascolare, endovena o intracardiaco o può essere intramuscolare, sottocutaneo, intradermico.
• Perfusione è fatta nelle vene e non nelle arterie. Il farmaco dalle vene può arrivare a una rete vasale più ampia.

Si usano quando il farmaco da effetto primo passaggio o è poco stabile nel tratto gastrointestinale, quando il paziente non è conscio, si vuole avere un’azione veloce in poco tempo, somministro endovena e voglio essere sicura che la dose che inietto è quella terapeutica. Qui uso via parenterale.

Contro sono che se inserisco dose in vena poi non posso ovviare al discorso, effetti collaterali da irritazioni a livello delle vene, flebiti, non somministro sostanze oleose, via endovenosa non è gradita, non si può somministrare, necessita di personale specializzato e si deve agire in condizioni di sterilità.

Via intramuscolare è più sicura dell'endovena e si può usare in pazienti incoscienti, contro è che se il paziente entra con anticoagulanti l’intramuscolare produce dei grossi ematomi.

Via sottocutanea può essere autosomministrata, assorbita rapidamente. Contro è che non è per grossi volumi, sostanze irritanti, variabilità di assorbimento dipende dalle sedi. Autosomministrandolo più volte si ha atrofia della parte grassa del tessuto adiposo e difficoltà di assorbimento.

Via inalatoria

Farmaci in gas, aerosol, polveri, assorbimento è rapido ma necessita dell’apparecchiatura che nebulizzi e faccia aerosol. Procedura non immediata nell’autosomministrazione. Effetti collaterali sono possibilità di irritazioni locali e vengono assorbiti in modo diverso particelle di diametro diverso. Le più piccole arrivano fino ai bronchioli, quelle più grandi si fermano fino alla rinofaringe. Assorbimento alveolare è veloce a causa di superficie ampia e irrorata.

Via transdermica

Cerotti che rilasciano farmaco in maniera lenta. Vantaggio è che se si sbaglia dose il cerotto può essere tolto velocemente anche se ci sono effetti collaterali, contro è che può essere seccato.

Via intratecale/interventricolare

Iniezione nello spazio spinale subaracnoideo o a livello di ventricoli del farmaco. In infezioni acute/tumori spinali. Si usa per iniezioni di mezzo di contrasto/anestesia per il parto.

Fine prima fase farmaceutica, ho somministrato il farmaco, ora il farmaco deve essere assorbito. E per farlo deve passare la membrana cellulare, strato lipidico. Il farmaco viene assorbito ma non trasportato. C’è attraversamento delle barriere fisiologiche che sono le membrane plasmatiche.