Incenso, aspirina, antinfiammatori, erbe medicinali e farmaci - Tesina per Istituto Tecnico Industriale Statale - Indirizzo Chimico

Sezione I - Biochimica ed infiammazione Cap. 1 - L’infiammazione

Un processo infiammatorio costante e prolungato nel tempo genera morte cellulare, e quindi

degenerazione tissutale dei tessuti colpiti.

I processi infiammatori che si risolvo positivamente, invece, pongono rimedio ai loro danni da soli: in

modo del tutto spontaneo l’organismo mette in atto processi riparativi, ripristinando la condizione

funzionante ed originale del tessuto precedentemente infiammato. Giusto per intenderci, è’ il comune

caso della cicatrice.

Il processo flogistico, per quanto comune sia, è estremamente complicato da analizzare nel dettaglio,

vista la sua origine multifattoriale. Di seguito, pertanto, si farà un’analisi sommaria ed esclusiva dei

mediatori chimici più noti.

I mediatori dell’infiammazione sono prodotti da una vasta gamma di cellule, non ultimi i globuli rossi.

Gli eicosanoidi sono molecole derivate dall’acido arachidonico, principale precursore di numerosi

metaboliti proinfiammatori. Essi non sono contenuti normalmente all’interno delle cellule, ma vengono

prodotti a seguito dell’infiammazione

L’interesse per gli eicosanoidi sorse nel 1930, quando alcune pubblicazioni scientifiche riportarono

che il liquido seminale conteneva una sostanza in grado di provocare la contrazione della muscolatura

liscia uterina. Si riteneva che tale sostanza derivasse dalla prostata, pertanto fu chiamata prostaglandina.

Divenne poi chiaro che la prostaglandina non era un’unica sostanza, bensì un’intera famiglia di composti.

Le prostaglandine, in definitiva, sono acidi derivati dall’acido arachidonico, nonché importanti mediatori

flogistici. La loro attività biologica, in particolare, è estremamente elevata, attiva a concentrazioni inferiori

a certo ormoni.

L’acido arachidonico (IMG) è un acido grasso insaturo a 20 atomi di carbonio, contenente ben quattro

doppi legami. Chimicamente parlando è l’Acido 5,8,11,14-eicosatetraenoico.

Contenuto all’interno dei fosfolipidi di membrana, a seguito dell’azione della fosfolipasi A2, tale

sostanza viene rilasciata all’interno della cellula. A questo punto, esso dà origine a varie reazioni

metaboliche, il cui risultato finale è lo stimolo del processo infiammatorio.

Le ciclo-ossigenasi (COX) sono una categoria di enzimi con effetti proinfiammatori. Esistono almeno

tre isoforme di questi enzimi, rispettivamente denominate COX-1, COX-2 e COX-3.

La COX-1 si trova nella maggior parte delle cellule come enzima normalmente espresso, mentre la

COX-2 è indotta nelle cellule a seguito dallo stimolo infiammatorio. Prodotti di tale sintesi, comunque, sono

sempre prostaglandine ad effetto generalmente proinfiammatorio, esercitato mediante un complesso

meccanismo.

La COX-3, invece, provoca la formazione di prostaglandine implicate nel processo febbrile.

Si ricorda, in ogni caso, l’importanza dell’espressione della COX-1 nelle cellule sane, fondamentale per

la sopravvivenza della cellula stessa.

Nello stomaco, ad esempio, la COX-1 ha il compito di produrre prostaglandine che stimolano la

produzione di muco, necessario per contrastare l’effetto ulcerativo indotto dall’HCl.

I FANS sono i cosiddetti Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei. Tale definizione, in realtà, è imprecisa,

visti i loro effetti direttamente analgesici ed antipiretici. Nel caso dell’Aspirina, poi, tale definizione è

addirittura lacunosa: l’effetto anticoagulante di quest’ultima, infatti, è noto a molti.

Relativamente l’aspetto antinfiammatorio, agiscono bloccando l’attività delle COX, con preferenze

diverse a seconda della classe di farmaco considerata.

I FANS tradizionali, come l’Aspirina, bloccano tutte quante le isoforme della COX, con preferenza per

la COX-1. A causa di ciò, sono spesso associati ad ulcere ed altri effetti avversi a livello gastrointestinale.

Quelli di nuova generazione, al contrario, inibiscono selettivamente la COX-2, con evidenti effetti

collaterali a livello circolatorio. Le COX-2, infatti, sono comunque necessarie per il buon funzionamento del

sistema cardiovascolare, anche in individui sani.

Particolare il caso della tachipirina, il cui principio attivo è il paracetamolo, inibitore praticamente

selettivo della COX-3, con spiccati effetti antipiretici.

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I corticosteroidei, una grande classe di farmaci antinfiammatori, di cui il più noto esponente è il

cortisone, hanno effetti antinfiammatori principalmente legati all’inibizione dell’enzima fosfolipasi A2.

Lungo i processi flogistici, i mediatori chimici proinfiammatori stimolano la produzione di radicali

ossigenati, con effetto tossico su qualunque cellula.

L’istamina causa principalmente vasodilatazione, oltre ad innescare vari altri effetti proinfiammatori.

Essa è la principale responsabile dei fenomeni allergici, ed è rilasciata dai mastociti, particolari cellule

che compongono il sistema immunitario. Il suo rilascio, inoltre, stimola la produzione di metaboliti ad

azione proinfiammatoria, in particolar modo i leucotrieni.

I leucotrieni sono importanti metaboliti proinfiammatori, prodotti dalle cellule del sistema immunitario.

La loro azione, estremamente complessa, si concretizza in vari effetti quali chemiotassi, produzione di

essudato, stimolazione alla fagocitosi e vasocostrizione. Queste azioni sono differenti, e per alcuni versi

complementari, a quelle indotte dalle prostaglandine.

La sintesi dei leucotrieni avviene ad opera di una particolare classe di enzimi, le lipoossigenasi, la cui

isoforma più comune è la 5-lipoossigenasi, la 5-LO. Il substrato, anche in questo caso, è l’acido

arachidonico.

La presenza di leucotrieni è massiccia nelle forme infiammatorie croniche, all’opposto delle

prostaglandine, particolarmente attive nei processi flogistici acuti.

Numerose cellule del sistema immunitario, in presenza di processi flogistici, secernono enzimi ad

attività proteolitica, quali l’elastasi leucocitaria umana (HLE). Tali proteasi, ovviamente, hanno uguale

effetto distruttivo tanto sulle cellule umane quanto sull’agente patogeno, esacerbando l’infiammazione

preesistente.

Le citochine sono molecole proteiche dall’elevata attività biologica, con effetti talora sistemici e talora

locali. Molecole quali TNF-alfa ed IL-1, rilasciate dai macrofagi, hanno effetti proinfiammatori di varia

natura, oltre che essere direttamente coinvolte nella patogenesi, cioè nella nascita, e nel mantenimento-

accrescimento di diverse forme tumorali.

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Acido

arachidonico Oltre al primato dell’età, l’Aspirina vanta di

essere l’analgesico più venduto della storia,

con oltre 20 miliardi di pasticche, e di essere il

primo esempio di cura medica di massa.

La sua storia passa attraverso la Prima Salicina.

Guerra mondiale, come rimedio farmaceutico

per fermare l’epidemia della Spagnola, fino ad

entrare nel Guinness dei primati come

farmaco più diffuso al mondo.

E’ arrivata sulla luna con gli astronauti

dell’Apollo ed è stata immortalata in film,

come “Il divo” di Paolo Sorrentino, e romanzi,

come “Cent’anni di solitudine di Garzia

Marquez”.

La sua storia è stata raccontata in un libro,

Acido acetilsalicilico. “Aspirina, l’incredibile storia della pillola più

(PA dell’ Aspirina) famosa del mondo”, di Jeffreys Diarmund. Corteccia di Salice.

L’America è quel paese dove si compra una

scorta a vita di aspirina per un dollaro e

la si consuma in un giorno.

John Barrymore.

Sezione II - Aspirina Cap. 1 - La storia

Salix

Non vi è dubbio che l’Aspirina sia il più “storico” di tutti i farmaci, in quanto l’impiego del Salice (

Alba

) e dei suoi derivati è iniziato nella notte dei tempi. Allo stesso tempo, l’Aspirina rimane comunque un

farmaco “moderno”: nel mondo civilizzato sono ben poche le persone che non hanno fatto uso di Aspirina

almeno una volta nella loro vita.

La corteccia di Salice veniva già ampiamente utilizzata nell’epoca greco-romana. Il famoso medico

greco Ippocrate consigliò, a ragion veduta, l'utilizzo di questo preparato per alleviare i dolori del parto e

per combattere la febbre.

A tal proposito, ricordiamo come la corteccia di Salice, ricca in salicina, sia pressoché povera in acido

salicilico, precursore dell’Aspirina. L’effetto antinfiammatorio, in realtà, è legato alla salicina.

L’Aspirina fu commercializzata su larga scala, per la prima volta, ad opera dei laboratori Bayer, allora

una piccola fabbrica di coloranti e farmaci, nata nel 1862 a Wuppertal per l’iniziativa di due amici.

L’industria, inizialmente legata esclusivamente ai coloranti, si dotò, nel 1880, di un settore dedicato ai

farmaci, con annessi laboratori di ricerca, suddivisi in due sezioni. La sezione farmaceutica, di cui era

responsabile Arthur Eichengrün, fu assegnata in gestione a Felix Hoffman.

La paternità dell’Aspirina è tuttora fonte di polemiche.

Il primo scienziato che sintetizzò ed isolò in laboratorio l’acido acetilsalicilico fu il francese Charles

Frédéric Gerhardt, che ne registrò il brevetto in Francia nel 1853. La reazione prevedeva l'impiego di

salicilato di sodio, di origine vegetale, e cloruro di acetile, sintetico.

Nel 1860 Hermann Kolbe ed i suoi studenti dell'Università di Marburgo riuscirono a sintetizzare l'acido

salicilico, immettendolo poi sul mercato, nel 1874, ad un prezzo dieci volte inferiore all'acido estratto

dalla salicina. Il problema, comunque, non era ancora risolto. Il gusto dell’acido salicilico era vomitevole, e

la sua ingestione provocava di frequente ulcere, a causa della sua forte acidità.

La versione ufficiale, propugnata dalla stessa casa produttrice, vuole che 1897, Felix Hoffmann,

nel

chimico alla Bayer, esterificasse il gruppo fenolico (-OH) dell'acido salicilico con un gruppo acetile (-COCH )

3

utilizzando anidride acetica, e formando l'acido acetilsalicilico, nonché acido acetico come sottoprodotto.

Tale composto presentava effetti terapeutici maggiori dell’acido salicilico, ma con minori effetti collaterali.

Il gruppo acetile, infatti, aumentava la biodisponibilità di farmaco, rendendolo più lipofilo, mentre

l’eliminazione del gruppo fenolico diminuiva l’acidità della molecola, rendendola meno dannosa.

Nacque, in questo modo, il primo farmaco sintetico della storia, realizzato interamente in laboratorio,

senza alcuna derivazione vegetale, se non in origini molto remote.

Curiosamente, il termine Aspirina non deriva dal Salice, bensì dall’Olmaria comune, il cui nome latino è

Spiraea ulmaria

. Tale pianta, naturalmente ricca in acido salicilico, precursore dell’omologo acetilato, fu

scelta per battezzare il nome commerciale del farmaco prodotto dalla Bayer, l’acido acetilsalicilico.

Il nome Aspirina, infatti, ha come prefisso “a”, ad indicare l’acetilazione, la radice “spir”, derivante

proprio dal nome latino dell’Olmaria, ed il suffisso “in”, molto in voga all’epoca nei nomi

commerciali dei farmaci.

L’11 febbraio 1899 la Bayer registrò il marchio “Aspirina”, e pochi mesi dopo

introdusse l’omonimo prodotto in commercio. Durante la prima guerra mondiale, Logo dell’ IG Farben.

come parte delle sanzioni inflitte alla Germania, il succitato brevetto venne confiscato

dagli USA, i quali introdussero nel mercato un farmaco omologo.

La Bayer, sotto il regime Hitleriano, divenne poi parte dell'IG Farben, un conglomerato di aziende

chimiche tedesche.

Sezione II - Aspirina Cap. 1 - La storia

Durante la seconda guerra mondiale, la stessa sfruttò il lavoro di operai in condizioni di schiavitù, con

fabbriche a ridosso dei vasti campi di concentramento tedeschi, di cui è particolarmente noto il sotto-

campo di Mauthausen-Gusen.

Alla IG Farben appartenevano il 42,5% delle aziende che producevano lo Zyklon B (Acido cianidrico),

un prodotto chimico usato nelle camera a gas di Auschwitz e di altri campi di sterminio.

Alla fine della seconda guerra mondiale gli alleati smantellarono l'IG Farben, e la Bayer riapparve come