Farmacologia generale - agonista e antagonista

Principi di farmacologia generale

La farmacologia è il ramo della biologia che studia le interazioni tra le molecole xenobiotiche (cioè “estranee alla vita”, in quanto la maggior parte dei farmaci sono molecole non presenti naturalmente nell’organismo a cui sono somministrati) dotate di azione biologica e gli organismi viventi.

Farmaci

I farmaci sono sostanze in grado di determinare variazioni funzionali in un organismo vivente. Secondo la definizione dell'OMS, un farmaco è dunque “qualunque sostanza usata per modificare o esplorare sistemi fisiologici o patologici con beneficio di chi lo riceve”. I farmaci possono dunque essere medicamentosi (con beneficio curativo o anche profilattico) o diagnostici. Va ricordato che l’etimo della parola farmaco rimanda al greco “veleno”.

Schematicamente (ma non del tutto correttamente da un punto di vista biologico) si riconosce a ogni farmaco uno o più effetti fondamentali, desiderati e benefici per il paziente, e spesso alcuni effetti collaterali, indesiderati e in genere dannosi per il paziente; ovviamente in genere gli effetti collaterali sono di minore entità, durata e/o frequenza degli effetti voluti, e l’accettabilità o meno degli effetti collaterali dipende dal rischio corso non trattando il paziente con quel dato farmaco.

Gli effetti collaterali possono dipendere dallo stesso meccanismo d’azione dell’effetto fondamentale o una sua conseguenza, o essere dovuti a un meccanismo del tutto diverso (o ignoto). Talvolta gli effetti collaterali possono comunque essere usati clinicamente (per esempio la sonnolenza indotta da alcuni antistaminici può essere utilizzata come ipnoinducente).

Farmacodinamiche

Le interazioni tra farmaco ed organismo sono distinguibili in farmacodinamiche (cioè le azioni provocate dal farmaco sull’organismo) e farmacocinetiche (azioni dell’organismo sul farmaco).

Farmacodinamica

È quel ramo della farmacologia generale che studia gli effetti (biochimici e/o fisiologici) dei farmaci sull’organismo, ed il loro meccanismo d’azione. È un argomento decisamente complesso, a cui accenneremo solo nelle sue linee principali.

La maggior parte dei farmaci (non tutti) agisce tramite dei recettori, componenti cellulari (in genere proteine, spesso ma non solo proteine regolatrici) che interagiscono con il farmaco; i farmaci agiscono cioè da ligandi artificiali dei recettori bersaglio. Il farmaco infatti viene riconosciuto e legato, più o meno selettivamente, dal recettore; questo legame provoca una variazione della struttura del complesso ligando-recettore, che provoca una risposta da parte della cellula.

In base all’azione sul recettore, i farmaci sono classificati in due grandi tipi: i farmaci agonisti (che attivano il recettore bersaglio) ed i farmaci antagonisti (che bloccano l’azione del recettore bersaglio). I farmaci possono legarsi ai recettori nel loro normale sito di legame (attivando i recettori gli agonisti, bloccandoli gli antagonisti), oppure in diverse parti della molecola (agendo da effettore allosterico).

Un farmaco è definito un antagonista competitivo se si lega in modo reversibile al suo recettore (ovviamente senza attivarlo): la loro azione è dovuta al fatto che prevengono il legame tra il recettore ed i suoi agonisti (fisiologici o farmacologici). Gli agonisti competitivi possono essere spiazzati dal recettore da un ligando agonista naturale o farmacologico (più affine al recettore o presente in eccesso).

Un antagonista è definito non competitivo (o irreversibile) se si lega al recettore in maniera talmente stabile da non essere possibile in pratica rimuoverlo (alcuni si legano addirittura al recettore in modo covalente); il legame del farmaco con il recettore blocca l’azione di quest’ultimo, che non può più attivarsi. Questa irreversibilità fa sì che i suoi effetti non possono essere completamente annullati neanche con grandi concentrazioni di agonisti del recettore (perché alcuni sono ormai irreversibilmente bloccati dal farmaco ed indisponibili per l’agonista), e quindi la piena azione dell’agonista non può essere ottenuta.

Dal punto di vista terapeutico, questo significa che l’azione degli antagonisti non competitivi non dipende dalla presenza di farmaco libero una volta che una parte del farmaco si sia legata ai recettori, quindi la sua durata d’azione è largamente indipendente dalla velocità di eliminazione del farmaco (dipende semmai dal turnover dei recettori), e non sono sensibili alla presenza di agonisti. Al contrario, dal momento che tendono a legarsi e liberarsi dai recettori in un equilibrio dinamico, gli antagonisti competitivi dipendono dalla loro concentrazione in forma libera, e quindi l’eliminazione ne riduce progressivamente l’efficacia e sono sensibili alla presenza di agonisti. D’altra parte, il sovradosaggio di un farmaco antagonista non competitivo è molto pericoloso, perché non è possibile superare (direttamente) l’azione del farmaco con un agonista che agisca da antidoto.

Farmacocinetica

È il ramo della farmacologia generale che studia le azioni dell’organismo sul farmaco, dunque il suo destino all’interno dell’organismo, dall’ingresso nell’organismo alla sua fuoriuscita. Questi processi comprendono quattro fasi: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione. Queste fasi non sono sempre esattamente sequenziali, ma possono essere temporalmente sovrapposte (in particolare il metabolismo può precedere o essere contemporaneo alla distribuzione), ma concettualmente sono distinte.