Farmacologia 1

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 cardiovascolare, la farmacologia gastrointestinale, l'immunofarmacologia, etc.

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.

Farmacologia generale

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:

Farmacocinetica

La farmacocinetica descrive gli effetti dell'organismo sul farmaco, e quindi il percorso che questo compie al suo interno e le modificazioni che l'organismo effettua nei suoi confronti. Comprende varie fasi che sono riassunte nell'acronimo ADME:

• Assorbimento
• Distribuzione
• Metabolismo
• Escrezione

Farmacodinamica

La farmacodinamica descrive invece l'effetto del farmaco sull'organismo, e quindi si interessa dei target d’azione del farmaco e qual è il meccanismo attraverso cui tale farmaco può indurre il suo effetto.

Farmacologia speciale

La farmacologia speciale 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, antinfiammatori, ipoglicemizzanti, antidepressivi, chemioterapici).

Farmaco

Il farmaco è una qualsiasi sostanza che introdotta nell’organismo, è in grado di indurre variazioni funzionali nell'organismo; quindi, non necessariamente un farmaco coincide con 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 diagnostico. Se la sostanza invece causa variazioni dannose per l’organismo è un veleno o tossico; un farmaco può diventare tossico anche se impiegato a dosi elevate o in particolari condizioni fisiopatologiche.

Secondo la definizione dell'Organizzazione Mondiale della 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 a 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 fisiologiche, esercitando un’azione farmacologica, immunologica o metabolica, ovvero di stabilire una diagnosi medica.

Scopi della somministrazione di farmaci

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

Criteri di classificazione dei farmaci

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

• Origine:
  • Natuali: sostanze prodotte da:
    • Regno vegetale (es. atropina, scopolamina, morfina, cocaina)
    • Regno animale (es. cortisolo, adrenalina, insulina, calcitonina)
    • Microrganismi (es. penicillina G, cefalosporina C, eritromicina)
    • 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, antidepressivi, 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, l'ormone somatotropo, l'eritropoietina, fattori della 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: 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 utilizzata, più che in ambito strettamente clinico, dalle case 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

Le forme farmaceutiche destinate all’uomo vengono suddivise in base all’uso in:

• Preparati per via orale:
  • 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
  • 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.

Medicinali

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.
• 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.

Farmacocinetica

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 principali, che sono l’assorbimento, la distribuzione, il metabolismo e l’eliminazione dei 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 del paziente. Un’eccezione a questa regola sono i farmaci chemioterapici utilizzati in campo 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 terapia. È fondamentale quindi restare all’interno della cosiddetta “finestra terapeutica”.

La finestra terapeutica (anche chiamata “intervallo terapeutico”) è un parametro 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