Farmacologia

FARMACOLOGIA

La farmacologia è una scienza biomedica che si propone lo studio dei farmaci e delle

leggi secondo le quali le molecole interagiscono con gli organismi viventi.

Le interazioni possono essere studiate a livello:

- Molecolare

- Cellulare

- di organo

- di sistema

- di individuo

- di popolazione

- di ambiente

È una scienza sperimentale governata da regole di sperimentazione e di valutazione

oggettiva dei risultati in termini di efficacia terapeutica e grado di tossicità di una

molecola.

La farmacologia esplora le modificazioni funzionali prodotte da qualunque sostanza

attiva, individuando le leggi che regolano gli effetti funzionali e biochimici dei farmaci:

- farmacocinetica= studia i movimenti del farmaco nell’organismo (via di

somministrazione e come si muove nel momento in cui lo ingerisco al momento

in cui lo debello)

- farmacodinamica= studia i meccanismi d’azione dei farmaci e gli effetti

biochimici e fisiologici degli stessi

- farmacoterapia= studia l’impiego dei farmaci nella prevenzione e trattamento

delle patologie

- tossicologia= studia i sintomi, meccanismi e trattamenti degli avvelenamenti ad

opera di veleni o farmaci

FARMACO

Un farmaco è qualunque sostanza utilizzata allo scopo di modificare o studiare funzioni

fisiologiche o stati patologici a beneficio di chi la riceve (Organizzazione Mondiale della

Sanità, OMS).

Non dipende dalla tipologia o dalla struttura chimica della sostanza ma dall’uso che ne

fa l’uomo.

Rientrano nella categoria dei farmaci:

- le cellule

- gli integratori alimentari

- le preparazioni omeopatiche e i prodotti erboristici

CLASSIFICAZIONE

L’origine del farmaco può essere:

- naturale= ricavati dal mondo vegetale, animale o minerale

- sintetica= derivati da sintesi chimica, possono essere analoghi di sostanze

naturali o non esistere in natura

- biologica= sostanze prodotte da cellule animali in modo naturale (ad esempio la

penicillina prodotta dalla muffa) o attraverso le biotecnologie e sono prodotte

dalle cellule (batteri, virus, cellule) attraverso tecniche di manipolazione

genetica

ORIGINE DEI FARMACI

I farmaci naturali possono essere di origine:

- minerale= bicarbonato

- vegetale= digitale

- animale= insulina

- biologica= penicillina

I farmaci sintetici possono essere:

- analoghi di sostanze naturali come ad esempio l’aspirina

- molecole chimiche non presenti in natura come ad esempio il diazepam

I farmaci biologici (insulina, interferone) possono essere prodotti utilizzando le

biotecnologie (uso integrato di microbiologia, biochimica e ingegneria genetica).

I MEDICINALI

Il medicinale è composto da:

- Farmaco o principio attivo= Sostanza che possiede una definita attività

biologica, compreso quelle dotate di effetto terapeutico, le vitamine e i veleni

- Eccipienti= Sostanze che servono per produrre le formulazioni farmaceutiche

solide o semisolide (es glicerina, lattosio e amido)

- Veicoli= Sostanze che servono per produrre le formulazioni farmaceutiche

liquide (sciroppi, soluzioni per iniezioni, lozioni)

Gli eccipienti e i veicoli sono sostanze inerti ma che possono avere rilevanza per

l’efficacia e la sicurezza di un medicinale.

EFFICACIA

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

- La durata di una patologia

- Di eliminare i sintomi o di migliorare la qualità della vita del paziente

L’efficacia clinica di un farmaco si può determinare solo attraverso le sperimentazioni

cliniche condotte secondo regole precise.

SPECIALITÀ MEDICINALE

La specialità medicinale identifica i farmaci prodotti da case farmaceutiche che

vengono commercializzati con un nome di fantasia (marchio registrato) ed in

confezioni particolari.

È costituita dal farmaco o principio attivo e da eccipienti (sostanze solide o semisolide

quali vaselina, amido, ecc.) o veicoli (sostanze liquide, quali acqua, olio, alcool, ecc.).

Esempio: TACHIPIRINA® (specialità medicinale) in capsule contiene PARACETAMOLO

(principio attivo) + amido, talco, lattosio (eccipienti)

Può essere presente sul mercato sotto forma di diverse confezioni che differiscono tra

loro o per la forma farmaceutica (compresse, supposte, sciroppo, iniezioni, ecc.) e/o

per il dosaggio.

Esempio: il VOLTAREN ® (diclofenac) Compresse da 50 mg o Fiale per somm.

endovenosa 75 mg/ 3ml

Le specialità medicinali possono essere:

- Monocomposte= contiene 1 principio attivo solamente

- Policomposte= contiene più di un principio attivo dette anche “di



associazione”

Esempio di specialità policomposte: BACTRIM ® (specialità medicinale) contiene due

principi attivi con attività antibatterica: sulfametoxazolo + trimetoprim

FARMACI GENERICI

Con il termine di farmaci generici si intendono i principi attivi commercializzati con la

loro denominazione comune internazionale o con la denominazione scientifica seguita

dal nome del produttore.

Esempi: AMOXICILLINA (denominazione comune internazionale), NIMESULIDE DOROM

(denominazione comune internazionale + nome del produttore)

Per essere commercializzato in Italia un farmaco a denominazione generica deve

avere le seguenti caratteristiche:

- protezione brevettuale scaduta

- uguale composizione in termini di principi attivi, forma farmaceutica ed

indicazioni terapeutiche rispetto ad una specialità medicinale autorizzata

COMMERCIALIZZAZIONE

Tutti i farmaci autorizzati alla commercializzazione devono presentare:

- una denominazione commerciale

- un marchio o nome dell’azienda titolare dell’Autorizzazione all’Immissione al

Commercio (AIC)

I brevetti hanno validità che varia da 10 a 15 anni, alla loro scadenza, qualsiasi casa

farmaceutica potrà produrne delle copie e vengono chiamati farmaci equivalenti (i

cosiddetti generici) e la dicitura deve essere riportata sulla confezione.

La commercializzazione di un medicinale equivalente richiede un’autorizzazione dalle

autorità regolatorie:

- in Italia (AIFA: Agenzia Italiana del Farmaco)

- in Europa (EMA: European Medicines Agency) previa dimostrazione di

bioequivalenza

Il vantaggio è di tipo economico: i generici costano mediamente il 50-70% in meno

rispetto ai farmaci originatori.

RICETTA MEDICA

Molti farmaci necessitano di ricetta medica:

- Ripetibile: quando il medico prescrive un farmaco che la legge prevede sia

dispensabile più volte in un arco temporale definito.

Secondo la normativa attuale, un farmaco dispensabile con ricetta ripetibile può

essere venduto fino a 10 volte nell’arco di 6 mesi, salvo diversa indicazione da

parte del medico

- Non ripetibile: quando è utilizzabile dal paziente una sola volta entro 30 giorni,

Altri farmaci sono di solo uso ospedaliero.

I farmaci da banco, detti anche OTC (Over the counter: da banco), non necessitano di

ricetta.

FOGLIETTO ILLUSTRATIVO

Sia le specialità medicinali che i farmaci a denominazione generica sono accompagnati

da un foglietto illustrativo che contiene:

- la descrizione dei principi attivi e degli eccipienti (o veicoli) da cui è composto

- l’indicazione della forma farmaceutica, del dosaggio e della via di

somministrazione

- le indicazioni terapeutiche per le quali è autorizzato l’uso

- le controindicazioni, le avvertenze, le reazioni avverse principali e le eventuali

interazioni con altri farmaci

SPERIMENTAZIONE PRECLINICA E CLINICA DEI FARMACI

Un’industria farmaceutica per poter ottenere l’Autorizzazione all’Immissione al

Commercio (AIC) di un farmaco deve dimostrarne efficacia e sicurezza.

1. Studi preclinici= scoperta e selezione delle molecole, studi su animali o cellule e

richiesta autorizzazione alla sperimentazione clinica

2. Studi clinici= fase 1 soggetti sani o pazienti per farmaci di elevata tossicità per

studiare la tollerabilità la farmacodinamica e la farmacocinetica

Fase 2 nei pazienti per studiare la tollerabilità, l’efficacia e il dosaggio

Fase 3 nei pazienti per studiarne l’efficacia clinica

Le regole della fase 3 sono:

Presenza del gruppo di controllo

 Randomizzazione= l'assegnazione del trattamento ai soggetti deve

 avvenire con un metodo casuale (random)

La randomizzazione aumenta la probabilità che altre variabili, non

considerate nel disegno dello studio, si distribuiscano in maniera

uniforme nel gruppo sperimentale e in quello di controllo

Cecità= ci sono due tipi di cecità: una in cui il soggetto sperimentale non

 conosce che trattamento sta ricevendo (non so se sono nel gruppo di

controllo) chiamata “cecità ad una via” mentre l’altra la cecità “double

blind” in cui sia il soggetto che il medico non sa che trattamento sta

somministrando

La cecità è fondamentale per ridurre al massimo le aspettative che

influenzano i dati

3. Fase registrativa e successiva= richiesta di commercializzazione, valutazione

delle autorità sanitarie (AIFA, EMA), farmacovigilanza ovvero il monitoraggio

degli eventi avversi, valutazione rischio/beneficio fatta dal medico ma anche dai

pazienti

VALIDITÀ DI UN MODELLO

Se io uso un modello esso mi deve garantire che rappresenti la realtà.

Un modello deve avere una validità:

- Di facciata: mimare la condizione clinica, sintomi e fenomenologia, il più

possibile face validity



- Di costrutto/meccanismo: permetterne l’indagine dei meccanismi fisiopatologici

alla base construct validity



- Di previsione: garantire la probabilità di previsione di effetti terapeutici 

predictivity validity

MECCANISMI CONSERVATI (IL CONSTRUCT)

Ci dice come le diverse aree del cervello sono collegate tra di loro e quali sono i

neurotrasmettori che trasportano le informazioni.

GABA= neurotrasmettitore inibitorio

Glutammato= neurotrasmettitore eccitatorio la crisi epilettica (scarica incontrollata



dei neuroni) è legata allo sbilanciamento tra i due neurotrasmettitori (GABA e

glutammato)

Dopamina= neurotrasmettitore coinvolto nelle vie del piacere e tutti i nostri

meccanismi di rinforzo sono modulati dalla dopamina

Acetilcolina= abbiamo recettori colinergici a livello muscolare, sul cuore e nel SNC che

verranno stimolati e possono creare uno scompenso cardiaco

La cosa più immediata che io posso osservare quando somministro un farmaco è il

comportamento.

COSA INVESTIGHIAMO NEI MODLELI ANIMALI?

- Il comportamento

- La neurochimica e la neurobiologia

COMPORTAMENTI

I comportamenti possono essere:

- Comportamenti innati= espressione di meccanismi cerebrali codificati

geneticamente

- Comportamenti acquisiti= espressione di associazioni cerebrali apprese

dall’ambiente

La maggior parte dei comportamenti è una combinazione di reazioni innate ed

acquisite.

PROPRIETÀ DI RINFORZO

«aumentare la probabilità che si ripeta il comportamento che porta alla assunzione

della sostanza ed alla comparsa dei suoi effetti rinforzanti».

La capacità intrinseca delle sostanze di indurre dipendenza dipende da un loro

specifico effetto farmacologico:

- rinforzo positivo: quando induce uno stato piacevole (mi fa stare meglio)

- rinforzo negativo: quando allontana uno stato avversivo viene ridotta una



situazione spiacevole (riduzione dolore)

LA VIA DEL “PIACERE”

Le sostanze alterano le aree cerebrali che mediano le sensazioni di motivazione e di

piacere.

I nuclei dopaminergici si trovano alla base del nostro cervello che proiettano nelle

varie aree.

Ci sono aree dove ci sono i nuclei e aree di protezione come la corteccia prefrontale

che ha il ruolo di ottenere tutti gli input dei meccanismi del piacere e quindi regola la

risposta e il comportamento.

COCAINE CONDITIONED PLACE PREFERENCE

Il topo ha imparato da dove deriva la sostanza che le piace (cocaina).

PARADIGMA SELF-ADMINISTRATION

Nel paradigma c’è un iter fondamentale che è quello di “decido io sperimentatore

quando dare la sostanza al soggetto”.

Se io voglio studiare un paradigma di piacere ho bisogno di metterlo in un contesto in

cui il soggetto possa scegliere se prenderla o no.

CONDIZIONAMENTO OPERANTE

C’è una situazione in cui solo in determinate situazioni ottengo la sostanza (premo la

levetta corretta).

SELF-ADMINISTRATION

Vantaggi:

- È possibile un controllo preciso degli stimoli a cui l'animale risponde (il Rinforzo)

- Gli animali si auto-somministrano le stesse sostanze abusate dall'uomo

- Il modello è stato caratterizzato in diverse specie animali, con la maggior parte

delle sostanze d'abuso e delle vie di somministrazione

Ruolo centrale è giocato dalle:

- Proprietà di rinforzo della sostanza (Fattori farmacologici)

- Circostanze di somministrazione (Fattori ambientali)

Prezzo: lavoro richiesto per ottenere una somministrazione

Quantità: la dose ottenibile

Modalità: durata e via della somministrazione

Condizioni ambientali: stimoli associati alla ricerca ed alla somministrazione

Più velocemente la sostanza raggiunge il cervello (via di somministrazione più veloce)

maggiore è la possibilità che questa sostanza venga usata.

MICRODIALISI

Un modo per quantificare l’alterazione del cervello è la microdialisi.

È una dialisi vera e propria dove vengono impiantate delle sonde nelle aree da

monitorare e ha una via d’ingresso e una via d’uscita.

Nella linea di ingresso trasmetto il perfusato e nelle linee d’uscita raccolgo le sostanze

presenti nel cervello (dialisato).

MECCANISMO COMUNE AGLI STIMOLANTI: RILASCIO DI DOPAMINA INDOTTO DA

COCAINA

Do all’animale la cocaina e poi quantifico come va la concentrazione di dopamina.

Sull’asse delle x abbiamo il tempo e sull’asse delle y c’è la concentrazione di

dopamina.

Dopo aver dato la cocaina all’animale per endovena si vede che in pochi minuti il picco

di dopamina a livello cerebrale aumenta del 600% rispetto al livello basale.

MECCANISMO COMUNE AGLI STIMOLANTI: RILASCIO DI DOPAMINA INDOTTO DA

NICOTINA

Effetto simile sulla dopamina indotta dalla nicotina in cui c’è un aumento post-

dipendente e poi con il passare del tempo si ritorna a livelli basali.

DIPENDENZA

La dipendenza è una condizione complessa, una malattia del cervello che si manifesta

dall'uso compulsivo di sostanze nonostante le conseguenze dannose.

Le persone con dipendenza (grave disturbo da uso di sostanze) si concentrano

intensamente sull'uso di una determinata sostanza, come alcol o droghe, al punto che

prende il sopravvento sulla loro vita.

Continuano ad usare alcol o droghe anche quando sanno che causerà i problemi.

MODULAZIONE DELLA RISPOSTA AI FARMACI D’ABUSO

Nel momento in cui assumiamo un farmaco, la risposta che noi avremo al farmaco è

determinata da 3 fattori:

- Individuo= fattori genetici, personalità, co-morbidità (affetto da un’altra

malattia)

- Ambiente= contesti, esperienze, situazioni

- Sostanza= effetti acuti, effetti cronici

La morfina va incontro a tolleranza ovvero man a mano che continuo ad assumerla

devo aumentare la dose perché si va incontro a tolleranza al farmaco (diminuzione

dell’efficacia).

EFFETTI DEL CONTESTO

Questi animali ricevono la salina o la cocaina alcuni nello stesso contesto e altri in

contesti diversi tra loro.

Il gruppo di animali che riceve il farmaco e non ci abita nella casa (contesto diverso) 

la risposta al farmaco è modulata in base al contesto in cui io ricevo la sostanza.

PLASTICITÀ SINAPTICA E DROGHE

Le spine dendritiche, dopo la prima assunzione di anfetamina e cocaina, aumentano.

Quindi l’assunzione di un farmaco aumenta il numero di spine che servono ai

neurotrasmettitori per comunicare.

Se i numeri di bottoni sono aumentati, aumenta anche il numero di connessioni.

LEZIONE 2

ATTIVITÀ DI MEDIAZIONE DEI NEURONI DOPAMINERGICI: ELABORAZIONE DELLA

RICOMPENSA

Questo grafico mostra l’attività elettrica (tracciato elettroencefalografico) dei neuroni

dopaminergici.

Alle scimmie piacciono molto le sostanze zuccherine e vengono date loro una goccia di

succo d’arancia e i neuroni dopaminergici saltano (stimolo incondizionato) inducendo

una risposta della popolazione neurale coinvolta analizzare questo stimolo.

Prima di dare la goccia di arancia presentano uno stimolo condizionato che non induce

nessuna risposta ovvero accendono la luce e quando si accende la luce i neuroni si

attivano.

Mentre consumano il succo d’arancia, l’attività neurale non risponde più ma c’è una

depressione dell’attività neurale.

Gli stimoli condizionati per tutti indicano un segnale ma per alcuni di questi assumono

un valore particolare e quando ciò accade tutti questi stimoli hanno una maggiore

valenza nel riavviare le recidive e nel riattivare la memoria di quel ricordo.

Il sistema che gestisce questo processo di importanza quotidiana è modulato dalla

neurotrasmissione colinergica.

Quando è che il nostro processo attentivo parte e ha inizio?

Ha inizio quando c’è uno stimolo che coglie la nostra attenzione.

Quando noi andiamo a potenziare questa capacità di cogliere lo stimolo poi rimaniamo

concentrati meglio.

Quando ci sono persone con disturbi dell’attenzione o della memoria sono legati a

questa incapacità di cogliere quello stimolo.

L’animale per imparare questo task ci mette circa 4 mesi e mezzo e in questa fase c’è

prima una fase di ambientamento dove deve imparare le regole poi un task di

attenzione.