Farmacocinetica

FARMACOLOGIA

La farmacologia è una branca delle scienze biomediche che studia le proprietà dei farmaci e

le interazioni reciproche fra questi e gli organismi viventi. La farmacologia si suddivide in

farmacologia generale, che comprende la farmacocinetica e la farmacodinamica, alla quale

si aggiungono le varie specializzazioni cliniche come la neurofarmacologia, la farmacologia

l’immunofarmacologia, etc…

cardiovascolare, la farmacologia gastrointestinale, Ciascuna

branca può poi comprendere un vario numero di ulteriori sottoclassificazioni, come la

psicofarmacologia, la tossicologia, la farmacogenetica, la farmacogenomica, la

farmacoepidemiologia e la farmacoeconomia. Una sottocategoria della farmacologia è anche

la chemioterapia, con la quale non si intendono soltanto i farmaci adoperati nella terapia

oncologica, ma che comprende un’ampia varietà di molecole che spaziano dagli antibiotici,

agli antivirali, agli antielmintici e agli antimicotici fino ai farmaci anti-neoplastici; si tratta

infatti in generale di farmaci con capacità di distruzione, quanto più mirata e selettiva

possibile, di manifestazioni biologiche patologiche. La farmacologia generale si occupa dei

principi che stanno alla base dell’interazione farmaco/organismo, e quindi anche della

variabilità nella risposta ai farmaci a seconda dell’individuo e secondo la patologia (del

monitoraggio nel dettaglio degli effetti farmacologici si occupa la farmacovigilanza). Come

detto, si divide in due branche principali:

descrive gli effetti dell’organismo sul farmaco, e quindi il percorso

a. Farmacocinetica:

che questo compie al suo interno e le modificazioni che l’organismo effettua nei suoi

Comprende varie fasi che sono riassunte nell’acronimo ADME:

confronti.

1. Assorbimento;

2. Distribuzione;

3. Metabolismo;

4. Escrezione.

descrive invece l’effetto del farmaco sull’organismo,

b. Farmacodinamica: e quindi si

interessa dei target d’azione del farmaco e qual è il meccanismo attraverso cui tale

farmaco può indurre il suo effetto.

La farmacologia speciale, invece, si occupa della descrizione delle varie classi di farmaci e

in particolare il loro meccanismo d’azione specifico e il loro uso clinico. Normalmente non

viene suddivisa in base alla specialità, ma in base alle classi di farmaci (es. analgesici,

antiinfiammatori, ipoglicemizzanti, antidepressivi, chemioterapici).

F a r ma c o

Il farmaco è una qualsiasi sostanza che introdotta nell’organismo, è in grado di indurre

funzionali nell’organismo; quindi, non necessariamente un farmaco coincide con

variazioni

un medicinale. Un medicinale (o medicamento) è un qualsiasi farmaco che, se somministrato

a dosi opportune determina variazioni funzionali utili in senso terapeutico, profilattico o

Se la sostanza invece causa variazioni dannose per l’organismo è

diagnostico. un veleno o

tossico; un farmaco può diventare tossico anche se impiegato a dosi elevate o in particolari

Secondo la definizione dell’Organizzazione Mondiale della

condizioni fisiopatologiche.

Sanità (OMS), il farmaco è «qualsiasi sostanza chimica o prodotto utilizzato per modificare

o esaminare funzioni fisiologiche o stati patologici a beneficio del paziente». In Italia, però,

la legislazione dà una denominazione più specifica, andando ad identificare il farmaco non

con il generico termine drug, ma con il prodotto medicinale, definito come:

 Ogni sostanza o associazione di sostanze presentata come avente proprietà curative

o profilattiche delle malattie umane;

 Ogni sostanza o associazione di sostanze che può essere utilizzata sull’uomo o

somministrata all’uomo a scopo di ripristinare, correggere o modificare funzioni

1

fisiologiche, esercitando un’azione farmacologica, immunologica o metabolica,

ovvero di stabilire una diagnosi medica.

I principali scopi della somministrazione di farmaci sono:

 Prevenzione di uno stato patologico;

 Trattamento di uno stato patologico;

 Blocco temporaneo di una funzione fisiologica;

 Correzione di una funzione fisiologica alterata;

 Somministrazione di elementi di cui l’organismo è carente;

 Diagnosi della funzionalità o dello stato di mantenimento di un organo.

Esistono numerosi criteri di classificazione dei farmaci, in base a:

 Origine:

- Naturali: sono rappresentati da sostanze prodotte in natura da:

o Regno vegetale (es. atropina, scopolamina, morfina, cocaina);

o Regno animale (es. cortisolo, adrenalina, insulina, calcitonina);

o Microrganismi (es. penicillina G, cefalosporina C, eritromicina);

o Minerali (es. allume, ossido di magnesio, solfato ferroso);

Semisintetici, come l’amoxicillina e l’ampicillina, derivanti dalla penicillina G;

-

- Sintetici, come anti-aritmici, anti-ipertensivi, anti-epilettici, antistaminici,

FANS, anti-depressivi, ansiolitici, anestetici locali;

- Biotecnologici: sostanze attive di origine proteica sintetizzate in laboratorio ma

strutturalmente identiche a quelle umane, facendole codificare ed esprimere da

cellule in coltura (es. E. coli, cellule del lievito di birra). La tecnica consiste

nell’inserimento del gene umano, mediante adeguati vettori virali, nel DNA

extracromosomico delle cellule. Queste trasmettono il gene acquisito alle cellule

figlie le quali, a loro volta, esprimeranno la proteina nel loro protoplasma.

Alcuni esempi di farmaci prodotti mediante biotecnologia sono l’insulina

umana, che un tempo veniva estratta dal mondo animale (con lievi differenze

a quella umana), l’ormone somatotropo, l’eritropoietina, fattori della

rispetto

coagulazione, vaccini, interferoni, interleuchine.

 Modalità d’azione farmacologica:

- Farmaci preventivi: evitano uno stato patologico indesiderato (es. vaccini) o

modificano temporaneamente un effetto fisiologico (es. contraccettivi);

- Farmaci causali: agiscono sulla causa della malattia (es. chemioterapici

antibatterici);

Farmaci sintomatici: finalizzati all’attenuazione delle manifestazioni cliniche

- della malattia (es. antidepressivi, ansiolitici, analgesici). Migliorano la qualità di

vita del paziente e l’accettazione dello stato di malattia e inoltre riducono i rischi

di complicanze legate a quel sintomo e quindi il peggioramento dello stato

patologico;

- Farmaci sostitutivi: sostituiscono un fattore fisiologico carente (es. terapie

ormonali, insulina, vitamine, L-dopa nel morbo di Parkinson;

- Farmaci diagnostici: rilevano aspetti anatomo-funzionali di organi mettendo in

evidenza la condizione normale o patologica, permettendo di effettuare diagnosi

di malattia (es. mezzi di contrasto).

 Impiego terapeutico (es. antibiotici, antiipertensivi, neurolettici (antipsicotici),

antineoplastici);

 Struttura chimica;

 ATC (Anatomico-Terapeutica-Clinica): i farmaci sono divisi in gruppi in base

all’organo o apparato su cui agiscono e alle loro proprietà chimiche e terapeutiche.

È una classificazione utlizzata, più che in ambito strettamente clinico, dalle case

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farmaceutiche e dall’AIFA (Agenzia Italiana del FArmaco). La classificazione

avviene a cinque diversi livelli (esemplificati qui dal caso della metformina codice

ATC = A10BA02): –

- I livello: gruppo anatomico principale (apparato digerente e metabolismo A);

–

- II livello: sottogruppo terapeutico (farmaci usati nella cura del diabete 10);

–

- III livello: sottogruppo farmacologico (ipoglicemizzanti orali B);

–

- IV livello: sottoclasse chimica (biguanidi A);

- V livello: sostanza chimica (metformina - 02).

Classificazione AIFA

Classe A → farmaci a carico del SSN;

Classe H → farmaci a carico del SSN ma dispensati dalle strutture sanitarie (distribuzione

diretta dalle farmacie ospedaliere o per conto di quelle territoriali) es. adrenalina;

Classe C → farmaci a carico del cittadino.

Regime di dispensazione

 Con ricetta medica ripetibile (RR) che a seconda del farmaco può essere ripetuta 3,

6 o più volte;

 Con ricetta medica non ripetibile (RNR), che viene ritirata una volta presentata in

farmacia;

 Farmaci in ambiente ospedaliero o specialistico, con ricettazione che circola

all’interno dell’ospedale;

 Senza obbligo di prescrizione (SOP);

 Prodotti da banco (OTC).

Forme farmaceutiche

Le diverse forme farmaceutiche permettono la somministrazione del farmaco attraverso la

via prescelta e nel dosaggio richiesto. È il mezzo attraverso cui le performance del farmaco

stesso sono migliorate e/o adattate alle diverse esigenze. La formulazione farmaceutica

influisce sulla compliance del paziente e sulla biodisponibilità del farmaco. Una forma

farmaceutica contiene il principio attivo, ossia la componente da cui dipende l’azione

curativa, e gli eccipienti, ossia sostanze inerti prive di azione farmacologica; questi hanno la

funzione di:

- Proteggere il principio attivo dagli agenti esterni che potrebbero danneggiarlo (es.

caldo, freddo, umidità, altre sostanze chimiche);

- Facilitare la preparazione della forma farmaceutica;

- Rendere stabili soluzioni o sospensioni evitando la sedimentazione del principio

attivo sul fondo dei contenitori;

- Rendere il sapore del medicinale più gradevole;

Facilitare e modificare l’assorbimento del principio attivo da parte dell’organismo.

- vengono suddivise in base all’uso in:

Le forme farmaceutiche destinate all’uomo

 Preparati per via orale: 1

- Solidi: compresse; capsule; cachet ; polveri e granulati in bustine;

- Liquidi: gocce; sciroppi; flaconi soluzione monodose per os.

 Preparati per vie parenterali (soluzioni iniettabili):

Pronti per l’uso: fiale monodose; siringhe pre-riempite;

- flaconi multidose;

flaconi per infusione; preparati a lento rilascio (depot);

Da allestire al momento dell’uso: fiala con liofilizzato + fiala solvente.

-

 Preparati particolari per vie sistemiche diverse dalla via orale e parenterale:

- Compresse sublinguali;

1 Il cachet è un involucro di ostia o di sostanza amidacea contenente una medicina in polvere. 3

- Spray nasali;

- Cerotti transdermici;

- Clismi, microclismi, supposte.

 Preparati per uso topico:

- Dermatologici: creme; pomate; gel; tinture; soluzioni; polveri;

- Odontostomatologici: colluttori; paste e dentifrici medicati; cementi canalari

medicati;

- Oftalmici: colliri; bagni oculari; pomate e dischi oftalmici;

- Otorinolaringoiatrico: gocce auricolari; gocce e spray nasali; aerosol; spray per

uso orofaringeo.

In base alla velocità del rilascio invece si distinguono:

 Forme farmaceutiche a rilascio pronto;

 Forme farmaceutiche a rilascio modificato, come le forme a rilascio ritardato

(solitamente hanno un costo più elevato).

I farmaci possono essere:

 Solidi (es. atropina, lidocaina);

 Liquidi (es. etere etilico);

 Gassosi (es. protossido d’azoto).

La maggior parte dei farmaci ha peso molecolare inferiore a PM = 1000, che permette

maggiore facilità di assorbimento. I farmaci, inoltre, sono spesso elettroliti deboli a carattere

acido o basico, caratteristica anche questa che ne facilita i processi di assorbimento,

distribuzione ed escrezione.

I medicinali possono distinguersi in:

 Medicinali di origine industriale (originatori o branded): medicinali preparati

industrialmente o nella cui produzione interviene un processo industriale e per i quali

è stato depositato un brevetto. Hanno una propria denominazione, che può essere un

nome di fantasia non confondibile con la denominazione comune, oppure una

denominazione comune o scientifica accompagnata da un marchio o dal nome del

titolare dell’autorizzazione all’immissione in commercio, cioè del responsabile della

commercializzazione del medicinale. Ad

esempio, i principi attivi delle

benzodiazepine (ansiolitici) possiedono il

–pam

suffisso comune (es. bromazepam),

ai quali si associa un nome di fantasia

commerciale (es. Lexotan). Nella

confezione saranno quindi indicati il

nome commerciale, il principio attivo e la

sua quantità, la forma farmaceutica, la

classificazione ATC, il volume totale del

farmaco e la casa farmaceutica. 4

 Medicinali generici (o equivalenti): medicinali aventi la

stessa composizione qualitativa e quantitativa in sostanze attive e

la stessa forma farmaceutica di un medicinale di riferimento,

nonché una bioequivalenza con il medicinale di riferimento

dimostrata da studi appropriati di biodisponibilità.

 Medicinali preparati in farmacia (galenici):

- Formule magistrali, se preparati in base ad una prescrizione

medica destinata ad un determinato paziente;

- Formule officinali, se preparati in farmacia in base alle

indicazioni della Farmacopea europea o della Farmacopea

Ufficiale della Repubblica Italiana (formulazioni universalmente riconosciute)

e destinati ad essere forniti direttamente ai pazienti serviti da tale farmacia.

F a r ma c o c i n et i c a

La farmacocinetica è la branca della farmacologia generale che studia i principi di base

dell’interazione farmaci/organismo e descrive cosa succede al farmaco una volta introdotto

nell’organismo. Il termine farmacocinetica deriva da due parole greche: pharmakon (farmaco

o veleno) e kinesis (movimento). Come accennato, la farmacocinetica analizza quattro fasi

l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l’eliminazione dei

principali, che sono

farmaci. Una volta somministrato, il farmaco deve essere assorbito dalla sede di

somministrazione per passare nella circolazione sistemica (ovviamente, le uniche vie di

somministrazione che non necessitano di assorbimento sono quella endovenosa, intrarteriosa

e intracardiaca, in cui il farmaco viene direttamente immesso nel circolo sanguigno). Dopo

ciò, il farmaco viene distribuito ai

tessuti, e una volta fatto può

eventualmente ritornare al circolo

sanguigno per subire un secondo

processo di distribuzione; a un

certo punto, però, il farmaco deve

comunque essere necessariamente

metabolizzato e quindi reso più

adatto all’eliminazione, oppure

essere direttamente escreto. Il

farmaco, una volta distribuito e

giunto al proprio sito di azione, se

ha raggiunto una concentrazione

sufficiente, andrà ad agire su

specifici siti di azione (recettori sito bersaglio del farmaco) determinando l’effetto

farmacologico desiderato e la risposta terapeutica; se, invece, i livelli del farmaco nel tessuto

bersaglio hanno ecceduto quelli sufficienti per determinare una risposta terapeutica,

determineranno tossicità. Le reazioni di tossicità si differenziano dalle cosiddette “reazioni

avverse”, che invece si manifestano alle concentrazioni che normalmente determinano un

effetto terapeutico. Le reazioni che avvengono dopo che il farmaco si è legato al proprio

recettore, e che si esprimono mediante fini meccanismi molecolari e cellulari, fanno però

parte della farmacodinamica.

Le caratteristiche che un buon farmaco deve possedere sono l’efficacia clinica e la sicurezza.

Ciò significa che deve raggiungere il sito d’azione e rimanervi per un tempo sufficiente per

espletare il suo effetto farmacologico e deve essere eliminato possibilmente senza produrre

effetti tossici. L’entità della risposta a un farmaco è funzione della sua concentrazione nel

sito d’azione, della modalità con cui il farmaco raggiunge il sito d’azione e da fattori propri

Un’eccezione a questa

del paziente. regola sono i farmaci chemioterapici utilizzati in campo

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oncologico, che sono già tossici ai dosaggi utilizzati per indurre l’effetto terapeutico. È

quindi necessario fare un bilancio rischio/beneficio: il beneficio che può trarre il paziente

dalla terapia in questione vale il rischio di eventuali reazioni avverse o di tossicità?

La farmacocinetica studia l’evoluzione temporale delle concentrazioni di un farmaco e dei

suoi metaboliti nei diversi fluidi e tessuti dell’organismo. È una branca importante per

determinare il regime terapeutico ottimale, ossia:

 La dose di farmaco da somministrare;

 La via di somministrazione;

 La frequenza di somministrazione per limitare gli errori, sia in difetto che in eccesso.

Un dosaggio troppo basso produrrà risposte inadeguate,

mentre con un dosaggio troppo alto l’entità degli effetti

indesiderati potrà essere tale da vanificare l’efficacia della

È fondamentale quindi restare all’interno della

terapia.

cosiddetta “finestra terapeutica”. La finestra terapeutica

“intervallo terapeutico”) è un parametro

(anche chiamata

farmacologico indice della sicurezza del farmaco. È definita

come l’intervallo tra la concentrazione minima, al di sotto

della quale il farmaco è clinicamente inefficace, e la

concentrazione massima al di sopra della quale compaiono

effetti indesiderati. Tanto più è ampia la finestra terapeutica,

tanto più è sicuro il farmaco, in quanto è più difficile sfociare

in un sotto- o in un sovradosaggio.

Il viaggio del farmaco attraverso l’organismo può essere riassunto dall’acronimo ADME,

anche se non tutti i farmaci passano attraverso tutte e quattro le fasi: ad esempio, i farmaci

somministrati per via endovenosa non devono essere assorbiti, ma vengono immediatamente

distribuiti; alcuni non vengono invece metabolizzati ma sono direttamente escreti.

Ricapitolando, le quattro fasi sono:

 Assorbimento: per giungere all’organo bersaglio il farmaco deve essere assorbito;

 Distribuzione: una volta assorbito il farmaco si deve distribuire ai vari tessuti

attraverso la rete vascolare, diffondere negli spazi interstiziali e raggiungere le

cellule, tra qui que