Farmacologia

Farmacologia

Introduzione alla farmacologia

Prof. Angelo Sala - 10.03.2020

Pharmakon Logos

La farmacologia: deriva dal greco, dai cui che significa rimedio o veleno e da che significa scienza o disciplina. La farmacologia è la disciplina che si occupa dello studio dei farmaci.

Definizione di farmaco

Definizione OMS: Il farmaco è una sostanza o prodotto utilizzato per modificare o esaminare funzioni fisiologiche o stati patologici a beneficio del paziente (senza considerare la sua origine, cioè che sia naturale, chimica o biotecnologica).

Un principio attivo di origine naturale è considerato farmaco, così come una sostanza prodotta in laboratorio di origine chimica, così come un prodotto biotecnologico, cioè sintetizzato con l’utilizzo di sistemi cellulari. Tutte queste molecole, indipendentemente dalla loro origine, possono modificare gli stati patologici o la condizione fisiologica per il beneficio del paziente, quindi possono essere considerati farmaci.

Uso dei farmaci nella diagnosi

I farmaci possono anche essere utilizzati per la diagnosi di una patologia. Non è necessario che il farmaco ponga un rimedio o una cura affinché venga definito tale, ma può servire solo per la diagnostica.

Esempio: sono inibitori alfa-adrenergici somministrati in singola dose, fentolamina e fenossibenzamina, per verificare una diagnosi sul tumore di feocromocitoma di una ghiandola surrenale che produce eccessive quantità di adrenalina. Edrofonio è un inibitore che può essere somministrato in singola dose per verificare la diagnosi di miastenia gravis, cioè una patologia nella quale l’organismo perde un numero significativo di recettori per l’acetilcolina.

Storia della farmacologia

Samuel Dale è il primo medico-farmacista a utilizzare il termine “farmacologia” come titolo di un compendio di medicina. Samuel Dale era sia medico sia farmacista, lavorò in farmacia per diversi anni e poi ottenne la licenza di pratica medica. In questi anni farmacista e medico sono due figure che si sovrappongono perché il medico diagnostica e il farmacista somministra rimedi che possono ovviare le patologie diagnosticate precedentemente. Fino a 150 anni fa circa queste pratiche erano svolte da un'unica persona che era sia medico che farmacista, come Dale.

Oggi la farmacologia è una disciplina molto complessa poiché comprende aspetti di biochimica, di fisiologia, di terapia fino ad arrivare alla farmacogenetica e alla farmacoeconomia. Prima era infatti una disciplina unitaria, mentre al giorno d’oggi esistono molte sottospecialità.

Origini della farmacologia

Andando alle origini della farmacologia si capisce come essa sia strettamente legata alla farmacognosia, cioè la disciplina che studia i principi attivi di origine naturale. Sir John Gaddum afferma infatti che “la farmacologia ha avuto origine quando l’uomo, per la prima volta, ha utilizzato un estratto di piante per alleviare i sintomi di una patologia”.

Il legame stretto tra farmacologia e i principi attivi di origine naturale è in funzione del fatto che i principi attivi di origine naturale sono stati i primi farmaci, cioè sostanze in grado di modificare l’evoluzione di una patologia.

Farmacologia nella storia

Il primo testo che contiene una classificazione di piante medicinali, nonché di misure utilizzabili per fini medicamentosi, è il Pen Tsao, opera attribuita all’imperatore rosso Sheng Nung intorno al 2800 a.C. Il Pen Tsao è stato tramandato per millenni per via orale e accresciuto delle conoscenze che, con gli anni, venivano aggiunte grazie a “medici” e “farmacologi” che utilizzavano nuovi principi attivi ottenuti dall’ambiente circostante, quindi principi di origine naturale. Infatti, il Pen Tsao inizialmente contava di 350 droghe che poi vennero ampliate fino a circa 2000. Questo compendio contiene vari medicamenti come decotti, pillole, polveri e supposte, ma anche altri aspetti più propriamente medici e principi riguardanti l’agopuntura, metodo che permette di alleviare situazioni di dolore o disturbi a livello organico.

Il Pen Tsao diventa quindi molto significativo, infatti, nell’edizione finale si arriva ad avere 52 volumi. La presentazione del testo è molto simile a quella della farmacopea, dove si definiscono i principi attivi di origine naturale in funzione del loro odore, del loro sapore, del loro aspetto, delle loro applicazioni, preparazioni e utilizzi.

Tutta questa conoscenza medica che si è sviluppata dal 2800 a.C. fino al 1800 è poi stata spazzata via all’inizio del 1900 con l’avvento della chimica di sintesi e con l’introduzione della capacità di produrre farmaci per via sintetica. Infatti, all’inizio del 1900 rimasero solo 8 scuole di medicina tradizionale cinese, a favore della medicina occidentale.

Altri testi storici

Un secondo testo più antico di cui si ha traccia è un testo egiziano, Erbes Papyrus, che risale al 1500 a.C, ma con parti risalenti all’epoca del Pen Tsao, quindi al 3000 a.C. Anche in questo caso si parla di una raccolta che si è evoluta nel tempo, quindi parti più antiche integrate con nozioni nuove, anche se non ben organizzate come quelle del Pen Tsao. Il testo deve il suo nome al fatto che è stato acquistato da un egittologo che si chiamava Ebers e un altro egittologo che si chiamava Smith ed è stato pubblicato con una traduzione in inglese e latino.

L’Erbes Papyrus è considerato, dal punto di vista medico, il testo più completo che ci arriva dall’antichità poiché Il Pen Tsao era un testo più farmacologico, mentre l’Erbes Papyrus è organizzato più come un supporto medico, infatti è diviso in sezioni che fanno riferimento alle diverse patologie d’organo. Solo alcune sezioni sono classificate in base ai principi attivi. All’interno di questo testo sono però citati alcuni principi attivi tutt’oggi utilizzati come l’olio di ricino, senna, tannino, oppio, aloe e menta. All’interno erano presenti anche alcune forme magiche.

Contributi di figure storiche

Una figura molto importante nella storia della farmacologia, ma più in generale nell’ambito medico, è Ippocrate che è infatti considerato il padre della medicina moderna. Egli riconosce per primo le patologie come reazioni anomale dell’organismo e non dovute a spiriti maligni. L’insieme di libri che sono attribuiti a Ippocrate va sotto il nome di Corpus hippocratium e rappresenta una raccolta dei “semplici” esposti sistematicamente e la loro preparazione, la coltivazione e le modalità di impiego nella cura di diverse malattie. In questa raccolta si citano, per esempio, l’elleboro, l’oppio, la belladonna e la menta.

Un altro testo interessante dal punto di vista farmacognostico è Historia plantarum, basata sui testi di Teofrasto, personaggio immediatamente successivo a Ippocrate, dedicata unicamente ai principi attivi di originale vegetale, è quindi un trattato di fitoterapia. Trattato tassonomico perché descrive le caratteristiche arboree delle piante, serve proprio per poter riconoscere i vari vegetali.

La botanica farmaceutica trova il trattato più completo successivamente a quello di Teofrasto in un testo di Discoride Pedanio (54-68 d.C) intitolato De Materia Medica. Questo testo raggiunge ben 650 sostanze medicamentose di origine vegetale e, come quello di Teofrasto, ha grande successo perché viene prodotto con la stampa che permette una maggiore diffusione.

Galeno e la medicina allopatica

Un’altra figura importante, insieme a quella di Ippocrate, è quella di Galeno, vissuto dal 135 circa al 200 d.C. circa. Egli fa evolvere le conoscenze definite nella medicina ippocratica, sviluppando una medicina definita dottrina dei 4 umori, cioè la dottrina di Ippocrate alla quale è aggiunto come le patologie siano collegate allo sbilanciamento dei 4 umori. Se questi 4 umori sono in armonia e in equilibrio allora si hanno le condizioni di salute, ma nel momento in cui uno o più di uno di questi prende il sopravvento si ha la manifestazione della patologia. Essi sono:

• Umore sanguigno
• Umore flemmatico
• Umore collerico
• Umore melanconico

Oltre a canonizzare i principi della medicina Ippocratica, Galeno è molto importante perché definisce una massima alla base dell’intervento farmaco-terapico che è quello del “è possibile curare usando il contrario”, quindi è possibile curare controbattendo l’eccesso che si manifesta nel momento patologico (Contraria Contrariis Curantur); questo è il principio della medicina allopatica che è opposto al principio della medicina omeopatica dove le patologie si curano con rimedi simili al manifestarsi della patologia.

Nel caso della medicina tradizionale si cerca di opporsi, quindi se si ha un eccesso di produzione di qualche sostanza, si cerca di controbattere tale eccesso. Galeno, oltre a definire la massima della medicina allopatica, vede la natura come la madre della medicina stessa. Tutto quello che non era cibo poteva essere utilizzato come farmaco per il mantenimento dell’armonia del benessere. Galeno introduce anche l’utilizzo universale del salasso, cioè intervenire con la sostituzione del sangue malato, quindi l’asportazione del sangue malato per favorire un rinnovamento del sangue stesso. Il salasso è stato usato in modo incondizionato come una delle prime dimostrazioni scientifiche riguardanti l’attività di un intervento medico che ha un riscontro nel miglioramento della patologia. Tuttavia, dallo studio controllato è stato poi osservato che non si aveva un risultato scientifico positivo. Il salasso, nonostante abbia dominato la pratica medica da Galeno per più di 1550 anni, è stato il primo argomento ad essere confutato su base scientifica ed è stato dimostrato come NON avesse un valore terapeutico.

La storia della farmacologia e della farmacognosia

La storia della farmacologia e della farmacognosia è una storia millenaria, soprattutto per quello che riguarda l’utilizzo di piante medicinali o preparati per la cura di patologie che si manifestavano e che venivano trattate da figure che, fino a non molti anni fa, racchiudevano sia il ruolo del medico diagnosta sia quello del farmacologo preparatore dei rimedi. I cinesi rappresentano la base della tradizione della medicina cinese, Pen Tsao.

Galeno chiarisce il fatto che le malattie siano un qualcosa di organico che si sviluppano all’interno dell’individuo. Inoltre, Galeno cristallizza una conoscenza e la conoscenza che ne risulta è quella che dominerà la scena della terapia medica fino alla metà del XVI secolo. Ovviamente, oltre a Galeno ci sono state anche altre figure che hanno aiutato a canonizzare le conoscenze che erano state raccolte nel corpo ippocratico (Corpus hippocratium). Una di queste figure è Avicenna, arabo che si interessa di tutte le discipline scientifiche-non scientifiche di quel tempo. Vive a cavallo dell’anno mille (980-1037) e la sua opera principale è il Canone di Avicenna, molto sistematico, e come aveva fatto Galeno riassume, in modo sistematico, tutte le conoscenze che si erano maturate nella medicina ippocratica e galenica.

La medicina di Avicenna è una medicina che non mette in discussione le conoscenze già assodate, per questo non ha un approccio “di scoperta”, ma egli si limita ad applicare quello che era stato descritto nei testi precedenti di Ippocrate e Galeno. L’idea era quella che tutto era già stato scoperto da Ippocrate e catalogato da Galeno, quindi non c’era nient’altro da aggiungere. Tuttavia, pur senza mettere in discussione le basi e le conoscenze della medicina galenica, Avicenna dà dei suoi contributi originali poiché raccoglie e ordina in modo sistematico le nuove conoscenze date dall’esperienza e acquisite in un millennio circa.

Infatti, essendo egli un personaggio interessato alla filosofia, all’astronomia, alla medicina, alla politica e all’economia, ma anche all’astronomia e alla matematica, i contributi inseriti all’interno del suo Canone sono molto originali. Infatti, sono relativi a:

• Natura contagiosa della tubercolosi
• Distribuzione di patologie ad opera dell’acqua e del terreno
• Interazione tra psicologia e salute: oggi infatti si ha conoscenza che la psiche esercita un controllo reale sulla salute, attraverso secrezioni controllate proprio dalla psiche stessa.

Contrariamente alla maggior parte dei chimici del tempo, NON credette alla trasmutazione dei metalli, cioè non crede che esiste una pietra filosofale che sia in grado di trasformare ogni pietra in oro.

Il Canone di Avicenna è quindi un’enciclopedia che copre più materie e che divide le conoscenze in teoriche e pratiche. Al suo interno vi sono anche contributi originali riguardanti la matematica e la fisica poiché Avicenna studiò anche le diverse forme di energia ipotizzando che la luce era composta da piccolissime particelle e per questo la sua velocità di diffusione doveva essere finita.

All’interno del Canone sono descritti 750 diversi preparati farmacologici in preparazione e utilizzò.

Sulla base della tradizione occidentale, data da Ippocrate e Galeno, ma anche sulla pratica araba data dal contributo di Avicenna e poiché i testi di questi importanti personaggi erano scritti a mano e copiati all’interno dei monasteri, è proprio all’interno di essi che si sviluppa una conoscenza medica.

Medicina monastica

Monasteri come centro della conoscenza medica che fa sì che si sviluppi una MEDICINA MONASTICA. La medicina monastica è incentrata su:

• Tramandare il sapere attraverso la copiatura dei testi classici di Galeno e del mondo arabo
• Necessità di assistere i malati poveri: sicuramente uno degli obiettivi dei monaci
• Venivano coltivate le piante medicinali descritte nei vari testi che servivano poi per curare i malati. All’interno dei monasteri si sviluppa quindi la coltura dei “semplici” formando così vere e proprie erboristerie monastiche

Avere questi monasteri con queste caratteristiche fa sì che i monasteri siano il seme da cui “sbocciano” poi i moderni ospedali e le università. Questo perché da un lato, all’interno del monastero si faceva già pratica delle sostanze medicinale ottenute dalle piante; dall’altro lato perché il sapere raccolto nelle biblioteche dei monasteri era a disposizione delle persone che volevano imparare la pratica medica sulla base delle conoscenze contenute nei testi che si copiavano.

Proprio sull’influsso della medicina monastica, intorno al X-XIII secolo, si sviluppa una delle scuole più importanti, la Scuola Medica Salernitana. Tutti coloro che volevano imparare il meglio della pratica medica andavano proprio verso Salerno, cioè laddove era nata questa scuola.

Il cambiamento nel XV-XVI secolo

Tuttavia, intorno al XV-XVI secolo cambia il modo di porsi nei confronti della natura, anche grazie all’evento di importanti personaggi come Galileo. Infatti, poco prima di Galileo, in ambito medico i dogmi di Galeno vengono messi in discussione da una serie di personaggi, uno di rilevante importanza è Theophrastus Bombast von Hohenhein conosciuto come Paracelso. Egli, nonostante sia un accademico, ha idee alternative rispetto alla pratica tradizionale. Il principio più importante e quello che lo rende un eretico all’interno della comunità medica è che per egli i farmaci devono essere soggetti a studi e analisi critica.

Per Paracelso bisogna mettere tutto in discussione e verificare l’efficacia della medicina galenica su base scientifica (influenza data anche da Galileo e dal suo metodo scientifico). Alcune delle affermazioni di Paracelso sono cardine sulle quali si basa tutt’oggi il lavoro e la professione del farmacologo. Esse sono:

“Tutto può essere un veleno, perché non vi è nulla privo di tossicità. È solo la dose che rende una cosa velenosa”.

L’idea del farmaco privo di qualsiasi effetto indesiderato, è sicuramente un’idea affascinante, ma che oggi non è realizzabile. La dose insufficiente dà una mancanza di risultato, la dose eccessiva dà la tossicità, mentre la dose giusta dà l’effetto terapeutico con il minimo degli effetti indesiderati.

La comprensione dello stretto rapporto tra dose e risposta ha fatto sì che Paracelso venisse definito il fondatore sia della farmacologia che della tossicologia.

“Scopo della chimica è produrre delle medicine per la terapia delle patologie, poiché tutte le funzioni vitali sono di natura chimica!”

Essendo Paracelso un chimico, definisce lo scopo della chimica come quello di produrre medicine. Egli, quindi, vede già nella chimica di sintesi una disciplina che è al servizio della medicina, della farmacologia e del benessere della gente. Paracelso ipotizza anche che il funzionamento del nostro organismo sia basato su uno scambio di informazioni portate da sostanze di natura chimica e, proprio su questo punto di vista, può essere considerato un precursore anche della fisiologia e della chimica.

Paracelso è figura fondamentale perché definisce delle caratteristiche che sono assolutamente attuali su chimica farmaceutica.