Farmacologia

Ambito di indagine della farmacologia

L’ambito di indagine della farmacologia è l’interazione farmaco-organismo. Si definisce farmaco ogni sostanza chimica, naturale o sintetica, utilizzata nel trattamento (curativo o sintomatico), nella profilassi (prevenzione) o nella diagnosi delle malattie umane e/o animali.

Esempi di farmaci

Un esempio di farmaci sintomatici, sono gli analgesici, per curare il dolore, mentre un esempio di farmaci curativi, che servono ad eliminare la causa di una malattia, sono gli antibiotici. Il cloramfenicolo, ad esempio, è una sostanza ad attività antibatterica prodotta da Streptomyces venezuelae, in grado di interferire con la crescita di altri microrganismi e impiegata nel trattamento delle infezioni sostenute da microrganismi sensibili, infatti è il farmaco di scelta per le infezioni oculari superficiali sostenute da batteri sensibili. Oggi in commercio lo troviamo in preparazioni per uso topico.

Farmaci per la prevenzione delle malattie

Sono presenti anche delle molecole organiche che trovano impiego nella prevenzione delle malattie. La malaria è una malattia infettiva causata da 5 diverse specie di protozoi del genere Plasmodium, che hanno un ciclo vitale complesso che si svolge in parte nell’uomo, in parte in zanzare femmina del genere Anopheles (non più presente in Italia) ed è trasmessa all’uomo dalla puntura della zanzara infetta dal parassita. Il quadro clinico associato all’infezione da Plasmodium della malaria è diverso a seconda del plasmodio, ma è particolarmente pericolosa l’infezione dal Plasmodium falciparum, letale soprattutto nei bambini, nelle donne in gravidanza e negli anziani.

Attualmente non esiste un vaccino antimalarico autorizzato ed impiegabile su larga scala, anche se nell’ottobre 2021, l’OMS ha approvato l’uso di un vaccino nella prevenzione della malaria nei bambini che vivono in aree geografiche ad alto rischio di infezione da P. Falciparum.

Farmaci a fini diagnostici

Un esempio di farmaco utilizzato a fini diagnostici in ambito oftalmologico è la fluoresceina di sodio. Si tratta di una sostanza sintetica le cui soluzioni acquose se esposte a luce UV o visibile emettono un’intensa fluorescenza giallo-verde.

Medicinali e loro composizione

Raramente un farmaco viene utilizzato da solo, generalmente lo utilizziamo in associazione ad altre sostanze che definiamo eccipienti. L’associazione di farmaco ed eccipienti va a costituire quell’entità che definiamo medicinale. Un medicinale è sempre composto da uno o più farmaci o specie chimiche chiamate a svolgere l’effetto che ci attendiamo e da uno o più eccipienti che rappresentano una componente inattiva del medicinale.

Possibili funzioni di un eccipiente

I farmaci come sostanza chimica si possono presentare, a temperatura e pressione ambiente, allo stato:

• Solido
• Liquido
• Gassoso

Sono caratterizzati da proprietà:

• Fisiche
• Chimiche

Per quanto concerne l'origine:

• Naturale
• Sintetica

Interazione farmaco-organismo

L’interazione farmaco-organismo può essere studiata mediante:

• Metabolismo e biotrasformazione
• Assorbimento
• Distribuzione
• Escrezione

Molto spesso ciò che determina la scomparsa del farmaco è il processo di metabolismo o biotrasformazione, non necessariamente l’escrezione.

Moderna farmacologia

La moderna farmacologia analizza i meccanismi che stanno alla base dell’interazione farmaco-organismo. Viene classicamente suddivisa in:

• Farmacocinetica
• Farmacodinamica

N.B. Per assorbimento si fa riferimento al passaggio del farmaco dal sito di somministrazione alla circolazione sistemica. Per distribuzione si fa riferimento al passaggio del farmaco dal torrente circolatorio ai singoli tessuti che costituiscono l’organismo. Il metabolismo consiste nella trasformazione del farmaco considerato in uno o più metaboliti. Il termine escrezione fa riferimento alla modalità di eliminazione del farmaco per passaggio di quest’ultimo dall’interno all’esterno dell’organismo.

Farmacoterapia

La farmacoterapia studia l’utilizzo di sostanze chimiche a fini terapeutici. Una corretta terapia farmacologica si basa su:

• Scelta appropriata del farmaco
• Dosaggio corretto
• Modalità di somministrazione adeguata

L’intensità dell’effetto di un farmaco è funzione della sua concentrazione nella sede d’azione. Esiste una correlazione positiva tra concentrazione del farmaco nella sede d’azione e intensità dell’effetto. Non sempre la sede d’azione coincide con il tessuto/organo in cui si osserva la risposta al farmaco.

Recettori colinergici

I recettori colinergici sono recettori per l’acetilcolina, che è una piccola molecola organica che svolge la funzione di messaggero chimico nell’organismo ed è secreta da neuroni, per questo viene definita neurotrasmettitore ed è tra i più diffusi neurotrasmettitori. I recettori per l’acetilcolina sono stati distinti in due famiglie: i recettori muscarinici (M), con cui interagisce oltre all’acetilcolina, che è il ligando endogeno, la muscarina, isolata per la prima volta da un fungo.

Alcune risposte all’acetilcolina possono quindi essere riprodotte attraverso la somministrazione di muscarina, ma alcune possono essere riprodotte anche attraverso la somministrazione di nicotina, contenuta nel tabacco, e, per questo, questi recettori sono stati definiti nicotinici.

Morfina

La morfina è il capostipite di un’importante famiglia di farmaci ad attività analgesica, gli analgesici oppioidi. La morfina induce miosi agendo sul SNC e precisamente stimolando i recettori degli oppioidi endogeni, che non sono espressi dal muscolo costrittore della pupilla, ma dal complesso del SNC. Questi recettori sono proteine con cui interagiscono piccoli peptidi oppioidi endogeni. In questo caso quindi non c’è corrispondenza tra sede d’azione e organo sul quale si osserva l’effetto.

Esempio: atropina

L’atropina è un farmaco in grado di indurre midriasi e cicloplegia, effetti dovuti ad un’azione della tropina sull’occhio. Quando viene somministrata, l’atropina interagisce con proteine espresse sulla superficie delle cellule del muscolo costrittore della pupilla e la risposta è un rilasciamento del muscolo costrittore della pupilla e quindi una midriasi. Le cellule presenti sulla superficie del muscolo costrittore della pupilla sono allo stesso tempo presenti sulla superficie delle cellule che costituiscono il muscolo ciliare, anche in questo caso la conseguenza è un rilascio del muscolo, con conseguente blocco accomodativo.

L’atropina non trova impiego solamente come midriatico cicloplegico, ma anche come anestetico in quanto riduce le secrezioni salivari e bronchiali che possono risultare eccessive come conseguenza dell’uso di farmaci anestetici generali. In questo caso l’atropina è chiamata ad agire a livello delle cellule tracheobronchiali e delle cellule che costituiscono le ghiandole salivari inibendone l’attività secretiva. A questo impiego si associa una serie di effetti indesiderati che sono frutto del fatto che le stesse proteine bersaglio sono presenti anche in altri tessuti.

L’atropina è un esempio di farmaco che, pur agendo virtualmente solo su di un singolo bersaglio molecolare (recettori colinergici muscarinici), può produrre numerose risposte farmacologiche in virtù dell’ampia distribuzione del bersaglio stesso nel contesto dell'organismo.