Farmacologia e medicina di laboratorio

Esame orale, 2 colloqui consecutivi con i 2 prof.

1. Programma del corso e argomenti d'esame

FARMACOLOGIA GENERALE - De nizione di farmaco.

Farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo, escrezione. Forme farmaceutiche e vie di somministrazione

dei farmaci, biodisponibilità ed effetto di primo passaggio, volume apparente di distribuzione, clearance, tempo di

emivita, stato stazionario.

Farmacodinamica : interazione farmaco-recettore, traduzione del segnale, agonisti e antagonisti, attività, ef cacia,

potenza, selettività. Origine e sviluppo dei farmaci, fasi della sperimentazione pre clinica e clinica. Cenni di

regolamentazione del prodotti farmaceutici, galenici, specialità medicinali ed equivalenti, prescrizione e ricette. Il doping

e la regolamentazione dell'uso dei farmaci nelle attività sportive.

FARMACOLOGIA APPLICATA ALLO SPORT - Farmaci attivi sul sistema nervoso simpatico. Stimolanti centrali

psicomotori. Sedativi ed ansiolitici. Analgesici narcotici.

Farmaci antin ammatori non steroidei e steroidei. Anabolizzanti steroidei e non steroidei, ormoni peptidici. Eritropoietine.

Farmaci diuretici. Altri farmaci di interesse sportivo. Doping: sostanze e metodi vietati. Cenni di normativa sul prodotti

medicinali.

FARMACOLOGIA

Studio dei principi terapeutici sugli organismi viventi.

FARMACO

Qualunque sostanza in grado di modi care il funzionamento di un sistema biologico (cellula).

Lezione 2

FARMACODINAMICA —> effetti di un farmaco sull’organismo, in base al suo andamento si identi ca la potenza di un farmaco

FARMACOCINETICA —> come il principio attivo raggiunge le cellule recettoriali

L’intensità dell’effetto del farmaco è correlata alla sua concentrazione. L’andamento di un farmaco è determinato dalle sue

concentrazioni all’interno dell’organismo, che dipende dall’ irrorazione delle vene nelle zone periferiche, viene trasportato quindi nel

sangue. Il suo assorbimento nel tempo avviene in maniera parabolica, e per diffusione per gradiente di concentrazione. Gli enzimi

metabolizzano nel fegato moltissimi farmaci.

Mole di sostanza

Rappresenta la quantità fondamentale in chimica, che corrisponde al numero di particelle elementari (atomi, molecole o ioni) contenute

in 6,022 x 10 alla 23esima, noto come numero di Avogadro. Nel contesto farmacologico conoscere il numero di moli in un farmaco

somministrato è essenziale per calcolare la sua concentrazione e prevedere l’effetto che eserciterà sull’organismo, facilitando così la

comprensione della relazione dose-risposta. Una mole di sostanza sono tanti grammi quanto il peso molecolare della sostanza.

Molarità

Numero di moli in un una certa soluzione.

Lezione 3

Emax : capacità di una sostanza i modi care un modello biologico, quindi ef cacia del farmaco

CE50 : potenza farmacologica

Invitro : termine latino che indica che si lavorava internamento in vetro, oggi indica un esperimento fatto in laboratorio utilizzando

modelli sperimentali. Fare esperimenti di questo genere serve per capire le concentrazioni attive del farmaco.

Finestra di selettività funzionale di un farmaco —> caratterizzabile in vitro.

Molti farmaci hanno effetti avversi, perché un principio attivo solitamente ha + funzioni sui tessuti e sugli organi, e se gli intervalli di

concentrazioni sono alti il farmaco disturberà anche altre funzioni.

RECETTORE —> sostanze di natura proteica o glicoproteica che recepisce un segnale siologico rappresentato dal neurotrasmettitore

sulla quale un farmaco può interferire.

I recettori del gusto e dell’ olfatto sono anche recettori dal punto di vista farmacologico. I nostri recettori del gusto captano e riconoscono

le diverse molecole. Il recettore è una struttura molecolare in grado di identi care un’informazione.

Recettori propriamente detti - si localizzano sulla membrana citoplasmatica, hanno una regione esterna che si lega al neurotrasmettitore

che varia la molecola del recettore ed entra all’interno della cellula, portando a modi cazioni della conformazione interna della cellula.

Alla farmacologia interessa di trovare molecole capaci di interferire dove abbiamo un’interazione tra una coppia di neurotrasmettitori,

come tra la terminazione nervosa e la bra muscolare. La differenza di struttura permette la selettività farmacologica, Senza interferire

su altri sistemi. Si può quindi agire tra un’interazione di un neurotrasmettitore e un recettore. Si agisce o sulla sostanza in sé da

antagonista o sul legame della sostanza endogena al recettore stesso.

Colinergici

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- nicotinici : appartengono ad una categoria chiamata “recettori canali”, che nel momento dell’arrivo dell’agonista si aprono, creando un

canale selettivo, ovvero che lascia passare diversi tipi di sostanze, come gli ioni sodio.

- Muscarinici : come quelli per l’acetilcolina. Sono chiamati recettori transmembrana.

Farmaci agonisti recettoriali

Sostanze che si legano ad un recettore, lo attivano e provocano la risposta funzionale del recettore, facendo il lavoro dei nostri

neurotrasmettitori e ormoni. Attaccano direttamente il recettore responsabile di una determinata azione.

Farmaci antagonisti recettoriali

Interferiscono con il legame dell’agonista sul recettore, contrastano l’azione dell’agonista sul recettore. Hanno un effetto che consiste

nel bloccare l’effetto dell’agonista. Ad esempio i farmaci x ridurre la pressione.

Gli ormoni steroidei entrano all’interno della cellula senza il bisogno di canali, in quanto sono sostanze lipo le, i recettori si troveranno

all’interno nel citoplasma, legandosi alle proteine e costituendo il complesso ormone-recettore che migra poi nel nucleo della cellula,

modi cando la trascrizione dei geni sensibili all’azione di quel particolare ormone.

—> Es gli androgeni entrano nelle cellule che riconoscono gli androgeni e induce nel nucleo la trascrizione dei geni che hanno la

mascolinizzazione.

Qualunque farmaco che abbia una struttura tale da essere riconosciuta da un recettore entra nel nostro organismo ed esercita l’effetto

agonista o antagonista. Il farmaco deve essere assorbito tramite la circolazione, entrare nei vari tessuti e trovare le cellule con recettori

che riconoscono il farmaco.

Enzimi, canali ionici, molecole trasportatori di membrana sono un bersaglio farmacologico.

La previsione degli effetti di un farmaco è semplice se si conosce il ruolo siologico della molecola bersaglio, e quindi che funzione

esercita.

Lezione 4

Tossina botulinica

È un batterio anaerobico, estremamente tossico per un soggetto sano, attacca il sistema nervoso causando paralisi.

Farmaco usato per il trattamento degli stati spastici che si hanno nel corso di malattie degenerative (Parkinson, sclerosi multipla..). La

tossina paralizza il muscolo scheletrico, perché impedisce l’arrivo di ACh e non permette quindi la contrazione, siccome blocca la

propagazione del PA.

Dantrolene

Farmaco usato per bloccare il rilascio del Ca a livello muscolare dal reticolo sarcoplasmatico. Agisce quindi a livello post recettoriale.

Farmaci miorilassanti - farmaci curarici (in riferimento al veleno tradizionale usato dagli indigeni amazzoni usato x la caccia)

Si occupano di rilassare la muscolatura scheletrica. Questi farmaci bloccano l’azione dell’ACh sul recettore, causando paralisi accida

e quindi il rilassamento del muscolo.

GABA - acido gamma amino butirrico

Inibisce il funzionamento dei motoneuroni gamma, è un trasmettitore liberato dai neuroni e agisce su un suo recettore (di tipo A -

recettore canale per il cloro ). I recettori gabaergici si trovano nel SN, e causano una riduzione dell’eccitabilità del SN.

Cloro —> inibitorio, è carico negativamente, si trova maggiormente all’esterno della cellula, inibisce la cellula iperpolarizzandola.

Consegue una riduzione dell’eccitabilità del motoneurone alpha, ed un rilassamento del muscolo.

Benzodiazepine —> sedativi, ansiolitici, anticonvulsivanti, miorilassanti ( Attivano un sistema siologico che riduce il tono muscolare) .

Effetti dovuti all’inibizione, svolgono la medesima funzione del GABA, determinando inibizione dei motoneuroni su cui si trovano. Sono

utilizzate per ridurre gli stati di contratture muscolari, senza causare paralisi.

Interazione farmaco-recettore (FARMACODINAMICA)

L’effetto funzionale di un farmaco è dovuto alla sua capacità di interagire su una struttura molecolare che svolge la sua funzione sulla

super cie o all’interno della cellula, la sua intensità dipende dalla concentrazione.

Esistono studi che misurano la quota dei recettori occupati sui recettori totali.

Bmax —> indica il livello max di recettori totali

Kd —> concentrazione che serve a saturare il 50% dei siti di legame presenti. È il

valore di riferimento che si prende x stimare l’af nità della molecola con il recettore.

L’af nità è la capacità di legarsi, si quanti ca stimando la concentrazione di farmaco

necessaria x occupare il 50 % dei recettori disponibili. La costante di af nità

corrisponde all’inverso della costante di dissociazione di equilibrio, e quindi l’avidità

con cui il farmaco e il recettore si legano.

—-> più è bassa la concentrazione che serve a saturare il 50% dei legami presenti,

più la molecola è potente.

Possibili conseguenze dell’interazione tra farmaco e recettore :

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• AGONISTI : Recettore viene occupato dal farmaco, il recettore si attiva e scaturisce l’effetto, il farmaco sostituisce il

neurotrasmettitore —> agonista recettoriale. Farmaci di questo genere hanno af nità che li porta a legarsi con il recettore, scaturisce

l’effetto ed una conseguente ef cacia farmacologica, che porta ad una risposta funzionale. Sono farmaci con ef cacia positiva.

- agonisti completi - raggiungono la riposta max, la loro capacità è completa, come i nostri neurotrasmettitori ed ormoni.

- agonisti parziali - attivano il recettore ma non con un’intensità da raggiungere la riposta max

• ANTAGONISTI : Farmaco ha af nità (si crea un legame) ma svolgono una funzione di occupazione.. Si chiamano farmaci con

ef cacia nulla, non danno risposta. Il recettore viene occupato ma non stimolato, bloccano quindi l’azione del recettore endogeno,

senza indurre modi cazioni strutturali che avrebbero come conseguenza una risposta funzionale —> antagonisti recettoriali.

- antagonista competitivo - molecola che compete con agonista x occupazione di R, vince chi ha af nità maggiore o chi ha +

concentrazione. Compete x il sito attivo

- antagonisti non competitivi - inattivazione del recettore, quanti antagonista sono presenti, tanti saranno i recettori disattivati,

diminuendo l’ef cacia dell’agonista —> es. farmaci che bloccano enzimi, come gli antin ammatori non steroidei. Il blocco può avvenire o

in maniera reversibile (che lo blocca x un determinato T, poi se ne vanno e l’enzima torna a funzionare), o irreversibile (come l’aspirina,

si lega all’enzima e non si stacca +, la funzione riprende quando avverrà la produzione di un nuovo enzima. Ha un effetto quindi

duraturo.

Lezione 5

FARMACOCINETICA

Studio dell’andamento nel tempo delle quantità totali del farmaco all’interno dell’organismo.

Recettori adrenergici : neurotrasmettitori = adrenalina e noradrenalina

Alpha :

1. Alpha 1 : aumento pressione arteriosa

2. Alpha 2

Beta :

1. Beta 1 : aumento FC, aumento attività di pompa del cuore, induce risposta parasimpatica sotto sforzo

2. Beta 2

3. Beta 3

Il propranolo antagonizza in maniera competitiva l’agonista endogeno rappresentato dalla noradrenalina, andando a diminuire la FC. La

circolazione sistemica è il veicolo attraverso qualsiasi farmaco viene assorbito, a meno che il farmaco non venga applicato in maniera

locale. Attraverso la circolazione sistemica raggiunge tutti gli organi e tessuti dell’organismo. L’effetto del farmaco è direttamente

proporzionale alla sua concentrazione nell’organismo, e alla sua durata.

Cp = concentrazione plasmatica

Assorbimento : processo di passaggio da sede di somministrazione a circolazione

sistemica

F = biodisponibilità, F indica la frazione della dose somministrata che raggiunge

intatta in torrente circolatorio. Si misura in %, è la parte del farmaco biodisponibile, e

quindi la % che raggiunge i tessuti ed esercita gli effetti siologici.

Distribuzione : tramite la circolazione sistemica . Si misura quantitativamente.

(Vd —> volume apparente di distribuzione)

Eliminazione : scomparsa del principio attivo dall’organismo, la scomparsa avviene

tramite due meccanismi di eliminazione, escrezione diretta (feci, urine, capelli,

unghie …) o preceduta da processi di biotrasformazione, nella quale vengono

metabolizzate da organi (come il fegato) che riconoscono e biotrasfromano una

sostanza in un’altra ed escreto

poi nei tempi e nei modi del metabolismo stesso. Si misura tramite il parametro

della CL —> clearance

Tempo di emivita : T 1/2 : tempo di dimezzamento, tempo necessario af nché le

concentrazioni o le quantità di farmaco si dimezzano nell’organismo. Dopo circa 6

cicli il farmaco è quasi del tutto eliminato.

I movimenti del farmaco all’interno dell’organismo sono dipendenti dal gradiente

di concentrazione.

Frazione libera : frazione che si lega al recettore, trasporta il farmaco dal sangue

al tessuto.

Frazione legata : frazione che si lega alle proteine plasmatiche

All’interno del sangue il farmaco si lega a proteine plasmatiche, facendo si che la frazione legata non possa attraversare la parete dei

vasi. Le proteine plasmatiche sono strutture capaci di legarsi ad un’ampia gamma di farmaci, rimanendo nel lume vascolare e

raggiungendo l’intero organismo.

Le vie di somministrazione sono le divers