Farmacologia

Farmacologia

Principi generali di farmacologia

Definizione di farmaco, medicamento, droga, veleno. Origine e provenienza dei farmaci. Dose + grafico. Recettore.

Relazione struttura-attività

Formulazione farmaceutiche tradizionali e innovative. Ricetta medica.

Farmacocinetica

Assorbimento

Basi della diffusione dei farmaci nell’organismo. Vie di somministrazione. Vantaggi e svantaggi connessi alle diverse modalità di somministrazione.

Distribuzione

Percorso delle sostanze entrate nel circolo sanguigno. Fattori che influenzano la distribuzione dei farmaci: legame farmaco-proteico. Volume di distribuzione.

Metabolismo

Clearance. Reazioni di fase I e fase II. Fattori che influenzano la biotrasformazione. Induzione e inibizione del metabolismo dei farmaci. Biodisponibilità ed effetto di primo passaggio.

Effetti dei farmaci

Eliminazione

Escrezione renale, escrezione biliare. Altre vie di escrezione dei farmaci. Emivita. Regole generali di farmacocinetica che consentono di predire l’andamento della concentrazione plasmatica di un farmaco e/o le alterazioni su essa indotte da situazioni specifiche (es. attività motoria intensa o presenza di disfunzioni patologiche).

Farmacodinamica

Basi dell’interazione farmaco-recettore

Aspetti (affinità, efficacia, attività intrinseca). Agonisti e antagonisti, modulazione dell’attività recettoriale, variabili farmacocinetiche e farmacodinamiche + curva dose-effetto.

Reazioni avverse dei farmaci

Iatrogenesi, mutagenesi, oncogenesi, teratogenesi. Intolleranze ai farmaci: farmaco idiosincrasia, farmaco allergia. Monitoraggio terapeutico + farmacovigilanza.

Definizioni importanti

Farmaco

Farmaco: sostanza chimica (unica, pura o mescolata) che ha la possibilità, se usata in determinate condizioni, di causare in un organismo vivente una o più temporanee variazioni funzionali tramite interferenze tra le sue proprietà fisiche o chimiche e quelle della materia vivente. Può essere di origine:

• Naturale
• Animale (insulina, calcitonina)
• Vegetale (morfina, atropina, scopolamina)
• Di sintesi

Se sintetizzata a partire da microrganismi e poi perfezionata in laboratorio. Il disegno mette in evidenza l’ambivalenza dell’azione farmacologica: a dosi crescenti di uno stesso farmaco si può arrivare anche alla somministrazione di un veleno in quanto lo stesso farmaco può passare da un effetto medicamentoso, ad un effetto tossico. (se si sbaglia la dose di somministrazione possiamo causare un effetto tossico) Quindi il farmaco è una molecola che nell’ambito del rapporto rischio/beneficio prevede la possibilità di dare un beneficio al paziente ma anche di poter esporre il paziente a un rischio a dosi crescenti.

Inoltre è importante anche il tempo di somministrazione perché se somministrato quando non è richiesto o quando non è pronto il substrato, non avrò l’efficacia desiderata. Esempio: la somatotropina, ormone della crescita, va somministrata in caso di nanismo e permette l’allungamento delle ossa lunghe e quindi permette di raggiungere l’altezza media. È efficace perciò fino a quando non si ha la saldatura delle epifisi (fino a 14 anni circa); se invece il paziente è già maturo e quindi le epifisi già saldate, pur somministrando la somatotropina il soggetto non aumenterà l’altezza.

Un farmaco quindi “causa variazioni solo se usati in determinate condizioni” cioè la sua efficacia è legata al momento della somministrazione cioè al fatto che siano presenti i recettori sui quali i farmaci devono agire.

Droga

In farmacognosia è la parte di regno naturale che contiene il principio attivo (per esempio i semi della pianta del caffè contengono caffeina, le foglie della pianta digitale contengono digitossina utilizzata per scompenso cardiaco, le fiorescenze contengono il delta 9). In farmacologia il concetto di droga sta ad indicare anche sostanza stupefacente, ossia quella sostanza che ha capacità intrinseca di appagamento e insita la necessità della funzionalità dei neuroni in presenza di questo principio attivo (sostanze neurolettiche).

Neurotrasmettitori

Sostanze chimiche prodotte dai neuroni che controllano una serie di comportamenti (l’azione cambia in base al distretto in cui vengono rilasciati).

Esempio:

• Sistema dopaminergico: il neurotrasmettitore è la dopamina che esplicherà la sua funzione in base al distretto in cui viene rilasciata; nel nucleo accumbes medierà la sensazione di benessere e piacere, nella corteccia frontale si associa alla possibilità di compiere un movimento.
• Sistema colinergico: il neurotrasmettitore è l’acetilcolina, responsabile della contrazione muscolare e della memoria nell’Alzheimer.

Chimica estrattiva e provenienza dei farmaci

Le biotecnologie farmacologiche sono delle metodiche che nascono dall’integrazione di conoscenze di microbiologia, ingegneria biomedica e farmacologia, che permettono di sintetizzare dei farmaci estrattivi che comunque sono di origine biologica. Le biotecnologie sono:

• Farmacologia, che ci permette di individuare l’attività farmacologica specifica.
• Microbiologia che consente di individuare il batterio e il terreno di crescita idoneo all’amplificazione genica.
• Ingegneria genetica consente di individuare le metodiche di clivaggio enzimatico.

Grazie a questi sistemi possiamo quindi sintetizzare elevati volumi di farmaci di origine biotecnologica, che saranno anche più sicuri rispetto a un farmaco estrattivo, il cui rischio può essere una reazione allergica o il trasferimento della malattia dall’animale all’uomo (diciamo che il nostro organismo ha un sistema immunitario self).

Dose

La dose è la quantità in peso o in “attività biologica” che deve essere somministrata per ottenere e mantenere nell’organismo di un paziente concentrazioni necessarie ad indurre risposte farmacologiche di intensità e durata definite. Se si tratta di un farmaco di origine sintetica, questo avrà un’attività direttamente proporzionale alla quantità di principio attivo, quindi sarà espresso in gr, mg (a seconda che sia solido o liquido); se si tratta di farmaci di origine biotecnologica parleremo di attività biologica direttamente proporzionale alla quantità di sostanza efficace quindi si misura in unità internazionale UI (come per l’insulina).

Grafico dose-concentrazione

Il grafico mostra come varia la concentrazione di un farmaco somministrata in acuto cioè se somministro un’unica dose di un farmaco cosa succede all’organismo. Sulle ordinate abbiamo l’emoconcentrazione cioè una determinata dose di un farmaco somministrata mi darà una concentrazione plasmatica; questa concentrazione plasmatica rimane nel tempo, rappresentato sulle ascisse. Capiamo che quando somministriamo una determinata dose di un farmaco abbiamo progressivamente un aumento della concentrazione (assorbimento o fase di latenza) e ciò significa che il farmaco sta andando in circolo. Dopodiché avremo un momento di massima concentrazione, che corrisponde al momento in cui si innescano i meccanismi di clearance epatica e renale; segue una fase in cui la concentrazione inizia a ridursi man mano che il farmaco viene inattivato chimicamente dal fegato e fisicamente dalle urine (e quindi eliminato).

Quindi ogni volta che somministriamo un farmaco avremo questa curva a campana, più o meno simmetrica, che indica l’andamento delle concentrazioni nel tempo. Ma cos’altro succede? Abbiamo delle intercettazioni all’asse y con dei valori, che rappresentano la soglia delle attività, la soglia degli effetti terapeutici, la soglia degli effetti dannosi. Indicano a quali concentrazioni e in corrispondenza di quale tempo questi farmaci possono avere un effetto tossico o terapeutico. Quando abbiamo somministrato il farmaco e la concentrazione è molto bassa, dopo qualche minuto ci sarà un’emoconcentrazione che darà un’attività farmacologica che però non corrisponde all’attività terapeutica. La concentrazione che si avrà del farmaco nel sangue dipende dalla dose terapeutica.

La dose efficace darà una concentrazione plasmatica superiore alla soglia degli effetti terapeutici e questo sarà l’intervallo che ci darà i risultati voluti.

Xenobiotici

Un farmaco è uno xenobiotico cioè una sostanza esogena in grado di produrre variazioni funzionali; possono essere:

• Sostanze inerti, sostanze che non hanno alcuna funzione ma costituiscono gli eccipienti delle soluzioni farmaceutiche.
• Sostanze che hanno un loro meccanismo d’azione e quindi responsabili dell’attività farmacologica.
• Sostanze come gli alimenti che introducono materiale plastico.

I farmaci sono capaci di indurre variazioni funzionali perché si inseriscono nelle vie biosintetiche delle sostanze endogene. Esempio: la cocaina che induce sensazione intrinseca di appagamento e variazioni funzionali. Ha la capacità di svolgere questa azione perché agisce con recettori dopaminergici. In definitiva una sostanza svolge la sua funzione/azione quando interagisce con un recettore.

Recettore

Recettore: glicoproteina che attraversa la membrana a tutto spessore e determina delle variazioni funzionali. Possono essere:

• Ionotropi: recettori in cui la glicoproteina media il passaggio di ioni da un lato all’altro della membrana; svolgono azioni rapide perché gli ioni creano una depolarizzazione di membrana. L’azione farmacologica sarà analgesica, se lo ione interrompe la mediazione del dolore, se si lascia attraversare dallo ione e si trova in un distretto come il rene avrà azione diuretica, se invece si trova su una fibrocellula cellulare.