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Farmacologia:
L'insegnamento fornisce un'introduzione generale circa la farmacologia generale; per poi entrare nel dettaglio dei farmaci, come i vari anestetici locali, gli antidepressivi, i chemioterapici e gli ansiolitici. Infine, fornisce nel dettaglio conoscenze sulla farmacodinamica e sulla sua importanza in questo settore.
Argomenti affrontati:
• Farmacologia generale
• Evoluzione della farmacologia
• Il nodo della sperimentazione (animali - genere)
• Storia naturale del farmaco
• La sperimentazione dei nuovi farmaci
• Variabilità biologica ed effetto dei farmaci
• Recupero delle tossico/farmacodipendenze
• Farmacocinetica
• Fattori che possono modificare l'assorbimento dei farmaci
• Farmacodinamica
• Richiami di neurotrasmissione
• Anestetici locali
• Farmaci ansiolitici
• Antidepressivi
• Digitalici
• Chemioterapia (antibiotici)
• Scompenso cardiaco e farmaci
• Dolore, FANS e oppiacei
• ASPIRINA: acido acetilsalicilico e salicilati
Dettagli appunto:
- Autore: Andrea Panepinto
- Università: Università degli Studi di Pisa
- Facoltà: Medicina e Chirurgia
- Corso: Logopedia
- Esame: Farmacologia
- Docente: Prof.ssa Biancamaria Longoni
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F a r m a c o l o g i a Appunti di Andrea Panepinto Università: Università degli Studi di Pisa Facoltà: Medicina Corso: Logopedia Esame: Farmacologia Docente: Prof.ssa Biancamaria Longoni Anno Accademico 2016/20171. Farmacologia generale. Farmaco può essere definita qualunque sostanza che eserciti un'azione biologica (o meglio, farmacologica) nell'organismo. Farmaco, medicamento, medicina sono i termini per lo più usati in senso positivo: sostanze o associazioni di sostanze aventi proprietà curative o profilattiche delle malattie umane. Veleno, tossico, xenobiotico sono, invece, i termini legati a sostanze dagli effetti negativi. Ma bisogna ricordare che "è la dose che fa il veleno" (Paracelso). Infatti, ogni farmaco a seconda della dose dà effetti diversi. Uso corretto dei farmaci: le medicine sono come delle armi che possiamo impiegare per combattere le malattie. Possono essere utilizzate allo scopo di ripristinare, correggere e modificare funzioni fisiologiche, esercitando un'azione farmacologica, immunologica o metabolica, ovvero di stabilire una diagnosi medica. Possono così difenderci dalle malattie, ma c'è il rischio che ci si possa far male se non si impara a usarle bene. Abuso dei farmaci: il termine si applica a tutti gli impieghi non corretti di una sostanza farmacologicamente attiva, ma è ovvio che questo vale soprattutto per i farmaci assunti senza prescrizione, in modo eccessivo, continuato e quasi sempre per motivi voluttuari. Il problema dell'abuso diventa socialmente significativo per gli psicofarmaci in caso di farmaco- o tossicodipendenze, ma può riguardare anche farmaci di conforto o prodotti di cui si sottovaluta la tossicità (es. lassativi). Farmaco a scopo voluttuario = l'uso del farmaco può portare ad abuso. L'esempio classico sono gli psicofarmaci e le "droghe da strada" (es. amorfina). Gli psicofarmaci sono sostanze che hanno effetto sul SNC, tra cui ricordiamo la caffeina, la nicotina (si lega a due recettori: muscarinico e nicotinico), la teina, l'alcol. L'alcol in certi casi può essere usato anche come farmaco, es. nella detossificazione da glicole etilenico (contenuto nei liquidi antigelo in concentrazione fino al 100%) si somministra alcol etilico (nei bambini diluito es. con succo di frutta). La dipendenza porta ad abuso. Infatti, essa è il venir meno di un effetto di un farmaco con una certa dose. Per avere l'effetto è necessario aumentare la dose. Es. il Valium e il Rivotril (benzodiazepine, BDZ) sono psicofarmaci utili per indurre il sonno, miorilassanti, ansiolitici (per l'ansia da stress); vennero messi in commercio negli anni '60 come innocui, invece si è visto che creano dipendenza. La dipendenza da una sostanza può essere: Psichica coinvolge tutta una serie di meccanismi generali che non sono neanche conosciuti; siamo in grado di modificare l'effetto di un farmaco con la psiche. Fisica si conferma con la crisi d'astinenza; es. il pz che assume la morfina o l'eroina cambia l'omeostasi del metabolismo, cambia il numero di recettori (più l'assume più recettori sono prodotti). Il tossico cronico abituato a un farmaco non muore se assume una dose con cui morirebbe, invece, una persona non abituata. Per ottenere i risultati ottimali per la terapia bisogna quindi tener ben conto del: cosa, come, quando, quanto e perché si assume. Importante è rivolgersi a qualcuno che conosce bene il farmaco (non internet!!!). Perché? Le medicine si prendono per star bene, cioè per eliminare un disturbo che c'è già o evitare che ne insorgano: possono essere curativi o sintomatici (es. analgesici, sostanze di conforto), patogenetici o sostitutivi. Farmaco con effetti profilattici = per prevenire le malattie, es. i vaccini. Farmaco curativo = elimina la causa della malattia, es. l'antibiotico che uccide o diminuisce la crescita batterica. Farmaco sintomatico = elimina i sintomi di una patologia, es. il paracetamolo che diminuisce la temperatura corporea. In particolare, fa parte dei FANS (farmaci antinfiammatori non steroidei), i quali hanno tre effetti: analgesico, antidolorifico, antipiretico. Farmaco patogenetico = agisce sui meccanismi della malattia (antipertensivi, antiaritmici). Farmaco sostitutivo = es. ormone tiroideo, insulina, ecc. Qualche sostanza farmacologica può essere usata anche per diagnosticare una malattia (es. radiofarmaci per scintigrafie, mezzi di contrasto). Non si deve dimenticare, però, che i medicamenti possono mostrare la doppia faccia di farmaco o veleno. Devono, quindi, essere evitate tutte le occasioni prossime di errore, tossicità o effetto collaterale. Gli effetti dei farmaci: l'effetto desiderato è quello terapeutico, principale; all'effetto principale atteso si possono associare altri effetti collaterali, non necessariamente negativi (es. aspirina). Ci si attende comunque che qualunque farmaco possa dare effetti avversi (ADR), specialmente in alcune particolari categorie di persone (dalla variabilità biologica possono derivare le controindicazioni per un determinato farmaco). Alcuni effetti collaterali sono descritti nel foglietto illustrativo, altri possono essere non attesi, si possono verificare durante la terapia ed avere effetti nocivi; in tal caso vanno riferiti immediatamente agli enti di farmacosorveglianza. Gli effetti collaterali possono essere anche positivi; es. l'aspirina (non darla assolutamente ai bambini e agli adolescenti fino a 14-15 anni!!!) è un FANS con effetti collaterali importanti: è un antiaggregante (porta alla fluidificazione del sangue), infatti negli ultimi anni viene prescritto molto anche come anti-trombotico. Le più gravi reazioni avverse a un farmaco sono la sindrome di Lyell (/laiel/) e la sindrome di Steven-Johnson. In particolare, la sindrome di Lyell (spesso confusa con la varicella) presenta una necrosi pressoché totale dell'epidermide o della mucosa dell'epitelio (es. donna che ha preso l'Aulin, le si è lesionata la cornea ed è diventa cieca). Ci sono effetti collaterali per tutti o solo per alcuni; es. i fabici (non codificano l'enzima glucosio- 6 fosfato- deidrogenasi) stanno male anche se assumono certi farmaci. Ciò rientra negli effetti avversi dovuta a variabilità biologica; vanno incontro ad una grave crisi emolitica, devono essere ricoverati e fare le trasfusioni. Ci sono farmaci ad alto o basso indice terapeutico: è un parametro farmacologico che è indice della sicurezza di un farmaco; è definito come il rapporto tra la dose letale mediana e la dose efficace mediana. Farmaci ad alto IT sono ben maneggevoli, la dose tossica è molto lontana dalla dose terapeutica; es. le benzodiazepine. Farmaci a basso IT la dose tossica è vicinissima alla dose terapeutica, basta raddoppiare la dose (es. 2 pillole anziché una, 10 gocce anziché 5) per intossicarsi e morire; es. i barbiturici, spesso usati per suicidarsi; attualmente sono usati in sala operatoria oppure per le forme di epilessia che non rispondono ad altri farmaci. La terapia migliore è sempre quella personalizzata, prescritta dal medico dopo un colloquio approfondito, una visita accurata e una diagnosi precisa; si spera che le recenti ricerche nel campo della farmacogenetica possano presto individuare le medicine o le cure ottimali da scegliere in base al corredo cromosomico, al DNA, del singolo paziente. Di fronte al problema delle malattie genetiche si auspica la possibilità di intervenire direttamente sul corredo genico attraverso la farmacogenomica. La terapia personalizzata tiene conto degli enzimi che ognuno codifica, ognuno metabolizza in modo diverso i farmaci. Maschio e femmina: l'uomo e la donna costituiscono organismi sostanzialmente differenti, non solo per quanto attiene alla sfera sessuale o a quella emotiva. Oggi la medicina si sta accorgendo che per garantire al meglio la difesa della salute si deve attuare una terapia orientata al genere. Dagli anni '90 si cerca di studiare il farmaco in entrambi i sessi, prima si testava solo nell'uomo: la scienza si è evoluta per ridurre al massimo il rischio di errore sperimentale. Perché è importante distinguere tra i generi? Innanzitutto perché le donne sono le più grandi consumatrici di farmaci. Soffrendo di più di malattie dolorose, anche per via delle mestruazioni periodiche, consumano più antidolorifici. Un terzo delle donne in età fertile pratica la contraccezione orale, mentre un 20% di quelle in menopausa si sottopone ad una terapia ormonale sostitutiva. Fanno spesso anche largo uso di rimedi botanici a scopo salutistico o cosmetico e corrono più rischi di interazione. Il modo di relazionarsi con il medico. Donne e uomini hanno spesso un diverso atteggiamento: in genere sono le donne a occuparsi più di frequente dell'acquisto e della gestione casalinga dei medicamenti (dati ISTAT 2005 segnalano le donne come maggiori consumatrici di farmaci rispetto agli uomini: 42,1% contro il 32,2%). Le donne si rivelano più attente a tenere sotto controllo patologie e fattori di rischio usufruendo maggiormente, ad esempio, dei servizi di analisi e controllo dello stato di salute. Un maggior numero di segnalazioni di reazioni avverse a farmaci riguardano le donne. Però, è difficile evidenziare le differenze di genere in medicina: a parte le problematiche risultanti da terapie ormonali o legate a gravidanza o allattamento, si ritiene correttamente che sia il genere maschile, l'uomo, a rappresentare le caratteristiche di base della specie. Nonostante sia noto che variabili come peso e altezza, volume di distribuzione e superficie corporea possono essere sensibilmente inferiori nella donna, il termine di paragone utilizzato per lo più negli studi di posologia è l'individuo standard di 70 kg. In ogni caso sarebbe fuorviante pensare che la donna debba rappresentare (esattamente come avviene per i bambini) solo una specie di "uomo in miniatura"; la donna ha meccanismi fisiologici diversi rispetto all'uomo. La medicina fino ad oggi ha tenuto in considerazione le esigenze sanitarie delle donne solo in campi specifici. La ginecologia e la senologia rappresentano i soli settori specialistici che si sono effettivamente sviluppati in modo appropriato per la cura delle donne. Le attuali terapie non coprono però altri importanti aspetti della variabilità biologica tra maschi e femmine. Raccomandazioni per le linee guida FDA (food anche drug administration) a partire da revisioni del 1993: I farmaci dovrebbero essere studiati, prima della loro approvazione (AIC - autorizzazione dell'immissione in commercio), su soggetti che rappresentino l'intera gamma di pazienti previsti per la terapia dopo la commercializzazione. Si devono quindi prevedere opportune sottoanalisi per le differenze prevedibili: genere, effetto di ormoni esogeni, peso corporeo, età, etnia di appartenenza, malattie sottostanti, terapie concomitanti. Sono da accettare i dati reperiti sui sottogruppi sulla base di metodi statistici mirati a verificare le eventuali differenze emerse, con particolare riferimento alla farmacocinetica, attuando se è il caso gli opportuni aggiustamenti di dose o metodo. Il nodo della sperimentazione (animali - genere): Nella sperimentazione preclinica dei farmaci è ormai ben chiara la necessità di introdurre sempre sottogruppi di maschi e femmine: meno frequente è la considerazione statistica dell'età degli animali e delle eventuali fasi ciclo estrale (> variabilità). Nella sperimentazione clinica, fino agli anni ’90, non risulta prevista la presenza femminile come richiesta specifica di linee guida metodologiche. Ancora oggi le donne sono per lo più rappresentate in percentuali minoritarie negli studi clinici. Negli studi di fase I, tra i volontari sani, è molto più difficile arruolare donne rispetto agli uomini. Non è solo una questione basata su maggiori cautele (es. possibile gravidanza) o amplificazione della variabilità (fasi del ciclo, terapia contraccettiva), ma ciò riflette ancora la minore disponibilità delle donne a partecipare ad attività lontane da casa e a lasciare la famiglia per periodi prolungati, specie se notturni. Solo se si soffre di piccoli disturbi, ben riconoscibili senza correre rischi di una diagnosi tardiva per una malattia grave, è lecito curarsi da sé utilizzando adatti medicamenti o prodotti naturali di libera vendita: OTC (Over The Counter = farmaco da banco) oppure SOP (Senza Obbligo di Prescrizione). Oggi molti farmaci si possono comprare su internet: controllare che siano siti affidabili!! Infatti, molti integratori venduti online contengono doping, per esempio. E' importante anche considerare il fatto che molti sintomi (es. la febbre) sono comuni a varie malattie: eliminare il sintomo non equivale a eliminare la malattia. Gli studi sui farmaci devono essere sia preclinici (in vitro e in vivo, cioè sugli animali da laboratorio) sia clinici (sull'uomo, di solito volontari sani); questo perché qualcosa che non provoca effetti collaterali negli animali può provocarli nell'uomo. Es. la talidomide (messo in commercio dopo 3 anni di studi sugli animali) è un farmaco che fu venduto negli anni cinquanta e sessanta come sedativo, anti-nausea e ipnotico, rivolto in particolar modo alle donne in gravidanza. Si trattava di un farmaco che aveva un bilancio rischi/benefici estremamente favorevole rispetto agli altri medicinali disponibili all'epoca per lo stesso scopo (i barbiturici). Venne ritirato dal commercio alla fine del 1961, dopo essere stato diffuso in 50 paesi sotto quaranta nomi commerciali diversi, fra cui il Contergan. Prodotto in forma di racemo, fu ritirato dal commercio in seguito alla scoperta della teratogenicità di uno dei suoi enantiomeri: le donne trattate con talidomide davano alla luce neonati con gravi alterazioni congenite dello sviluppo degli arti, ovvero amelia (assenza degli arti) o vari gradi di focomelia (riduzione delle ossa lunghe degli arti), generalmente più a carico degli arti superiori che quelli inferiori, più spesso bilateralmente, pur con gradi differenti. COSA: Specialità medicinali da prescrizione, di marca e con precise denominazioni commerciali, reperibili in farmacia dietro presentazione di ricetta medica, ripetibile o non ripetibile. Preparazioni galeniche o magistrali, effettuate al momento direttamente dal farmacista su ricetta personalizzata del medico. Medicine di libera vendita, OTC o SOP, con denominazioni e marche specifiche, acquistabili direttamente, meglio se dietro consiglio del farmacista. Farmaci generici, forniti da varie ditte del settore dopo la scadenza di un brevetto e reperibili in farmacia a un prezzo vantaggioso secondo la denominazione del solo principio attivo; deve essere garantita la bioequivalenza della forma farmaceutica. Il farmaco generico presenta lo stesso principio attivo del farmaco generatore, che è quello nato per primo , quando il brevetto scade la reazione chimica può essere copiata. Medicamenti omeopatici (in contrapposizione alla comuni terapie allopatiche), da non chiamare farmaci per mancanza di una precisa definizione di meccanismo d’azione biologica, acquistabili in farmacia e prescritti secondo le precise regole indicate dal medico omeopata secondo il “principio dei simili”. L'omeopatia si basa su canoni diversi rispetto alla medicina tradizionale: 1) "il simile cura il simile" (questo vale anche nella medicina tradizionale p.e. nei vaccini); 2) notevole diluizione delle sostanze, dunque non è una terapia che si basa sul concetto classico della fisiologia "farmaco-recettore", la quale afferma che l'attività dei recettori può essere inibita, bloccata, potenziata... ed ovviamente se ci sono recettori ci saranno anche dei ligandi specifici, es. i recettori adrenergici hanno come ligandi l'adrenalina ed altre catecolamine, poi ci saranno recettori specifici per la morfina (oppioidi), e così via. Alcuni recettori-ligandi non sono ancora conosciuti. I farmaci omeopatici non hanno il foglietto illustrativo, anche se a breve uscirà una nuova legge che cambierà le cose. Sopra la confezione di questi farmaci troviamo scritto che l'effetto terapeutico non è provato; invece la medicina tradizionale prima di mettere un farmaco in commercio deve subire uno studio clinico ed uno subclinico, l'effetto terapeutico deve essere statisticamente significativo. Sostanze naturali, prodotti erboristici, alimenti dietetici, integratori alimentari, acquistabili in farmacia ma anche in altri punti vendita. In una medicina in genere non è presente solo la sostanza farmacologicamente attiva, principio attivo, ma anche una serie di altri “ingredienti”, di per sé inerti, e definiti: eccipienti. Gli eccipienti sono importanti nel definire la forma farmaceutica e possono essere indispensabili per regolare l’effetto dei medicamenti, senza contare che possono anch’essi provocare reazioni avverse! Gli eccipienti sono ingredienti il cui principio attivo si trova disciolto (sciroppo, es. aromi o succo di frutta) o compresso (es. amido di patata, mais, frumento, quest'ultimo provoca effetti collaterali nei celiaci). Poiché gli eccipienti possono variare la farmacodinamica e la farmacocinetica, il farmaco generico deve essere bioequivalente al farmaco generatore: è importante che abbia il picco plasmatico dopo un tot di tempo uguale a quello del farmaco generatore. A seconda della modalità di somministrazione, il picco plasmatico si ha ad un tempo diverso: es. endovena al tempo 0, per via orale dopo un tempo maggiore (es. 2-3 h) perché prima di raggiungere il picco ci sono altri processi (es. compressa: subisce notevoli disgregazioni a partire dalla bocca, poi prosegue nello stomaco e nell'intestino; a questo punto quel che resta del farmaco verrà assorbito e trasportato al fegato, dove subirà delle metabolizzazioni a causa del primo passaggio epatico; al termine di tutte queste disgregazioni e metabolizzazioni, si avrà la distribuzione del farmaco nell'organismo). Il farmaco generico deve avere le stesse prestazioni del farmaco generatore, entro certi limiti stabiliti dalla legge. Perché il farmaco generico ha un prezzo così vantaggioso? Non ci sono i costi di ricerca che invece ha subito la casa farmaceutica per il farmaco generatore. Ed ecco un motivo per cui le case farmaceutiche non stanno più investendo nella ricerca. vitamina D è un ormone che si trova nel latte (non scremato, in quanto è liposolubile), recentemente molto di tendenza in quanto fondamentale per la formazione delle ossa (deposizione di calcio e fosfato nelle regioni cartilaginee, assorbimento di calcio nel tratto digestivo, mobilitazione del calcio dalle ossa, riassorbimento renale); la troviamo in farmacia sottoforma di oli (è liposolubile); attenzione: se in eccesso è tossica!!! Un altro nutraceutico molto noto è il the verde, in quanto contiene molecole con effetto antiossidante; ne servirebbero 12-15 tazze al giorno che comporterebbero effetti collaterali dovuti per esempio alla teina e alla caffeina che contiene, allora viene assunto in compresse. Anche il grano fa parte delle sostanze nutraceutiche: contiene la fibra di frumento, i cui effetti benefici sono la riduzione del gonfiore e l'aumento della massa fecale. Approfondimento su internet: Una delle tesi contro i cereali è che il glutine si complessi con la morfina naturalmente prodotta dal corpo umano. Così facendo si forma un composto denominato gluteomorfina, che si lega ai recettori per gli oppiacei presenti nel cervello causando le tipiche sensazioni postprandiali: torpore, piacere, riduzione dell’ansia. Questo è uno dei motivi per cui un bel piattone di pasta a cena ci manda a letto felici e sognanti. Tutte sensazioni cui, una volta provate, è difficile rinunciare. Dipendenza. Per la caseina (la proteina di latte e derivati) è la stessa cosa: la caseomorfina (caseina + morfina) si lega agli stessi recettori, simulando effetti analoghi. Questo è uno dei motivi per cui si consiglia il classico bicchiere di latte prima di dormire. Non solo: alimenti come latte, formaggi, yogurt e gelati, pur avendo un relativamente basso carico glicemico, sono altamente insulinotropici, con indici di produzione di insulina comparabili a quelli del pane bianco. Storicamente si sono sviluppate varie fasi della farmacologia, legate allo sviluppo delle conoscenze mediche: Farmacologia magico-religiosa Farmacologia dogmatica Farmacologia empirica Farmacologia Sperimentale e Clinica: “Evidence based Medicine, EBM. instabilità dei farmaci nella soluzione acquosa acida dello stomaco. 4) Profarmaci per migliorare la biodisponibilità. Molti profarmaci esteri sono usati per “mascherare” i gruppi funzionali ionizzabili di una molecola che non permettono l’attraversamento delle membrane cellulari. Un esempio di profarmaco utile per ottenere una migliore biodisponibilità del farmaco è la pivampicillina, profarmaco dell'antibiotico ampicillina. La pivampicillina è stata ottenuta tramite l'esterificazione della funzione carbossilica della molecola dell'ampicillina. Il profarmaco che avendo una elevata lipofilia viene assorbito più efficacemente, viene rapidamente idrolizzato dalle esterasi nel sangue con liberazione dell'ampicillina come metabolita "attivo" e di acido pivalico ed aldeide acetica che poi viene ossidata. La migliore biodisponibilità della pivampicillina conseguente all'aumento della frazione assorbita, ha permesso di ridurre del 50% circa la dose di somministrazione orale rispetto all'ampicillina. 5) Profarmaci per diminuire la tossicità e gli effetti collaterali. Un esempio è l'aspirina (acido acetil- salicilico) profarmaco dell’acido salicilico. L’ossidrile fenolico dell’acido salicilico responsabile del sanguinamento gastrico, è stato "mascherato" come estere acetico rendendo così la molecola più lipofila; per questo l'aspirina viene assorbita rapidamente nello stomaco e nella prima parte dell’intestino tenue, ma viene poi idrolizzata dalle esterasi sieriche liberando l'acido salicilico. Sono inoltre in uso alcuni farmaci, come i farmaci antivirali a struttura nucleosidica come la zidovudina e i nucleosidi aciclici come l’aciclovir ed altri, che possono essere considerati profarmaci. Questi, infatti, non sono tossici per le cellule ma diventano attivi cioè tossici per le cellule infettate dai virus dopo essere stati fosforilati dagli enzimi a derivati trifosfati. 6) Profarmaci per prolungare la durata d’azione. Alcune forme di profarmaci possono migliorare la stabilità metabolica del farmaco progenitore rallentandone la escrezione e prolungando la durata d’azione. Un esempio è la azatioprina, un profarmaco della 6-mercaptopurina, farmaco che viene usato nei trapianti come immunosoppressore, ma che lo svantaggio di essere escreto velocemente. L’azatioprina viene convertita lentamente nel farmaco prolungandone così l’azione. RICORDA: Non tutti i farmaci sono profarmaci!!! In certi casi il metabolismo porta alla formazione di metaboliti tossici. Esempio del paracetamolo (tachipirina): alle dosi terapeutiche, un metabolita del paracetamolo potenzialmente tossico, l'N- acetil-p- benzochinonimina, viene prodotto nel fegato dal sistema enzimatico citocromo P-450 dipendente e successivamente detossificato dal deposito di glutatione epatico. In caso di sovradosaggio acuto, livelli eccessivi di questo metabolita riducono gli accumuli epatici di glutatione e ne deriva necrosi epatocellulare (epatite fulminante). L'antidoto del paracetamolto è l'N-acetil-cisteina. Storia naturale del farmaco: Farmacocinetica relazioni dose/tempo o tempo/effetto Farmacodinamica relazioni dose/effetto Effetto specifico legato a un preciso recettore e sistema di trasduzione intracellulare Effetto aspecifico non legato a recettori (ad es. di tipo chimico-fisico) Effetto selettivo specificamente orientato ad un preciso tessuto, organo o sistema. L'effetto specifico di un farmaco passa attraverso degli specifici recettori, i quali sono distribuiti nell'organismo; esistono delle molecole endogene, i cosiddetti ligandi endogeni; alcuni di essi non li conosciamo, non sono ancora stati isolati. A partire dalla struttura ligando-recettore si possono sintetizzare dei farmaci. Esistono vari tipi di recettori: p.e. alcuni sono dei canali situati nella membrana cellulare, altri sono accoppiati a sistemi di trasduzione (quando sono attivati, attivano a loro volta una G-proteina, da essa si passa al sistema dei secondi messaggeri, che poi possono portare alla risposta cellulare). Con i farmaci possiamo mimare l'azione dei ligandi endogeni: possiamo attivare un recettore oppure inibire un recettore; dunque con un farmaco possiamo p.e. aprire un canale ionico, ne risulta un'azione farmacologica, oppure possiamo bloccare un canale ionico ed anche in questo caso vi è un'azione farmacologica (p.e. ci sono dei farmaci che bloccano il canale del sodio voltaggio dipendente, il quale è essenziale per l'istaurarsi del potenziale d'azione). Es. le BDZ (farmaci ad azione ansiolitica) si legano al recettore specifico per le BDZ rendendo facile l'azione del nt GABA, aminoacido utilizzato da circa il 30% delle sinapsi a livello del snc. Quindi, con il farmaco possiamo attivare o inibire un recettore; infatti, esiste una denominazione riferita ai farmaci, ovvero questi si dividono in agonisti, antagonisti o agonisti inversi: Agonista = è un farmaco che si lega al recettore attivandolo mimando l'azione del ligando endogeno. Antagonista = è un farmaco che si lega a quello stesso recettore, ma non lo attiva, anzi non ha un'azione farmacologica intrinseca. Dunque, se l'antagonista ha un'affinità tale da rimuovere l'agonista eventualmente legato al recettore potrà funzionare da antidoto. Infatti, il legame farmaco-recettore, quasi sempre, non è irreversibile, solitamente è reversibile. Es. recettore della morfina: essa quando si lega al proprio recettore produce una certa azione, mima l'azione degli oppioidi endogeni (endorfine, dinorfine, encefaline); la morfina, rappresentando anche un farmaco da abuso, può portare alla morte l'individuo, il quale passa attraverso una depressione respiratoria importante; questa depressione respiratoria può essere superata somministrando un antagonista per il recettore per la morfina. In particolare, esistono delle molecole che si chiamano "naloxone" e "naltrexone", che vengono somministrati all'individuo che si è intossicato. Agonista inverso = è un farmaco che si può legare a quello stesso recettore, ma produce un'azione inversa a quella dell'agonista o del ligando endogeno. Quindi, sia l'agonista che l'agonista inverso producono un'azione, invece l'antagonista si lega ma non produce un effetto farmacologico in seguito al legame con il recettore. Esempio, recettore delle benzodiazepine (sistema gabaergico): questo sistema, presente nel snc, presenta le azione di uno specifico nt, ovvero il gaba, il quale quando si lega al recettore induce un'azione inibitoria, infatti i farmaci che promuovono l'azione del gaba fungono anche antiepilettici. Accoppiato al recettore del gaba esiste anche un recettore per le BDZ, farmaci ad azione ansiolitica: quando la benzodiazepina si lega al suo recettore promuove un'azione ansiolitica, quest'azione può essere revertita, bloccata dalla somministrazione di un antagonista; nel caso specifico l'antagonista si chiama Flumazenil. Se invece somministriamo l'agonista inverso (beta-carboline) l'individuo sperimenta una crisi d'ansia molto forte. L'effetto aspecifico, in generale, non passa attraverso i recettori; magari il farmaco, somministrato in dosi elevate, va su altri tessuti e fa altre cose, non specifiche. Quando si parla di effetto selettivo ci riferiamo ad un effetto che va su uno specifico recettore oppure su uno specifico organo oppure su uno specifico tessuto, perché magari quel tessuto o quell'organo esprimono un numero di recettori maggiore rispetto ad altri siti, significa che possiamo andare ad agire con quel farmaco su una specifica area del nostro organismo. Quando sintetizziamo un nuovo farmaco si parte o da una struttura già nota (molecola di sintesi o naturale, a cui possono essere aggiunti dei gruppi funzionali), o da un recettore conosciuto a cui segue la costruzione di una nuova molecola chimica, oppure si può fare uno screening di sostanze naturali. I nuovi farmaci: Drug design: si seleziona una nuova molecola sulla base della struttura chimica di un analogo attivo (endogeno, naturale o sintetico) e/o del suo presunto recettore (es. morfinosimili, cimetidina, COX2 antagonisti). Screening di sostanze naturali (etnobiofarmacia): si studiano selettivamente con metodo scientifico molecole di origine naturale già impiegate tradizionalmente o osservate casualmente (es. curaro – penicillina). Nutra(i)ceutici: alimenti funzionali o principi attivi da loro derivati. La sperimentazione dei nuovi farmaci: Fase preclinica: studi in vitro (anche su materiale umano: es. cellule, fettine di tessuto, omogenati di tessuto..) e in vivo (sperimentazione animale) per determinare in prima istanza attività, tossicità, dosi e cinetica approssimata (cioè come si muove il farmaco nell'organismo e quindi quali variazioni il nostro organismo apporta), meccanismo d’azione dei farmaci (è sempre più difficile mettere in mercato un farmaco di cui non si conosce il meccanismo d'azione). Di solito questi studi si avvalgono della possibilità che abbiamo di radiomarcare la molecola, ovvero la molecola viene resa radioattiva e segmentata. Questi studi con la molecola radioattiva servono ad ottenere due importanti parametri del farmaco: 1) Bmax = "B" sta per "bond", cioè indica il legame massimo di quel farmaco; Bmax descrive il numero massimo di recettori per unità di tessuto; 2) Kd: è nostro organismo; cioè spesso i farmaci sono dei mezzi per studiare p.e. il snc; sono importanti mezzi per conoscere la fisiologia del nostro organismo. Per studiare un farmaco si può partire, per esempio, da una singola molecola (in basso nella tabella), es. su un singolo gene del DNA, oppure possiamo studiare l'azione di un farmaco su un singolo canale ionico (oggi è possibile, grazie a un metodo particolare, registrare le correnti a livello di un singolo canale ionico, capendo così l'azione che ha il farmaco su quella corrente). Se nello studio passiamo ad un livello di organizzazione più alto, possiamo studiare l'effetto del farmaco su una cultura cellulare: ne esistono di vari tipi; es. si può studiarne la risposta di membrana dei neuroni del midollo. Se passiamo ad un livello di organizzazione ancora più elevato, potremmo studiare p.e. l'azione di quello stesso farmaco sul circuito nelle corna dorsali del midollo spinale. Oppure possiamo passare a un livello di organizzazione biologica ancora più elevato e studiare l'azione di quel farmaco a livello di organo, es. in toto nel snc, per esempio studiare l'azione di una benzodiazepina a livello di EEG: in questo tracciato vediamo almeno quattro tracciati standard; lo possiamo fare es. quando c'è una patologia come l'epilessia. Dopo aver compiuto questi studi si passa all'animale da esperimento in toto, può essere uno studio di tipo osservazionale- comportamentale, es. indurre nell'animale le convulsioni e poi studiare l'azione della BDZ cercando di capire se quella sostanza le attenua. In seguito si passa agli studi clinici su volontari sani o su pz. Ancora un livello più elevato di organizzazione biologica è quello che si può sviluppare sulla famiglia di un determinato soggetto o su popolazioni. Naturalmente nello studio del farmaco su popolazioni è coinvolta anche la farmacoeconomia, che ha un peso sempre maggiore nel SSN, perché il farmaco deve essere metabolizzato da un numero enorme di soggetti, deve essere tollerato da un numero significativo di persone. Ciò non toglie che a causa della variabilità genetica alcune persone non rispondono o rispondono poco o rispondono con reazioni avverse a un farmaco già in commercio. Tutti questi studi in Italia si svolgono sotto il controllo dell'AIFA (agenzia italiana del farmaco) FDA: è l'organo di controllo degli Stati Uniti. Spesso anche l'AIFA si rifà a quelli che sono i criteri della FDA, quando vengono riferite le reazioni avverse gli americani sono più scrupolosi. Es. anni fa un FANS della classe dei cobsid (?) è stato ritirato negli Stati Uniti dalla FDA un anno prima rispetto all'Italia (farmaco che aveva aumentato il rischio di infarto nei pz che lo prendevano). L'effetto del farmaco è legato strettamente alla variabilità biologica di ciascun individuo, specie, popolazione. Es. variabilità di popolazione: gli asiatici non metabolizzano bene l'alcol. Variabilità biologica ed effetto dei farmaci: Il risultato della terapia è fortemente condizionato dalla variabilità biologica Esistono variabilità di specie, di popolazione (ceppo, razza) e tra soggetti. La variabilità può essere fisiologica: genetica, stati particolari (es. gravidanza, allattamento). Nel primo trimestre di gravidanza i farmaci possono provocare malformazioni, nel secondo e terzo trimestre determinano alterazioni nella crescita del feto. La variabilità può risultare da patologie più o meno importanti: genetiche, personali (es. dispepsia, epatopatie, nefropatie). I fabici non tollerano certi farmaci, come già detto. La variabilità genetica è legata al fatto che, anche se abbiamo tutti lo stesso corredo genetico, per certi alleli esistono dei polimorfismi, cioè esistono dei geni che non sono totalmente identici, ma lo sono solo parzialmente, quindi gli individui si dividono in: per quanto riguardano certe fasi del metabolismo: metabolizzatori lenti e veloci per quanto riguarda la seconda fase del metabolismo: acetilatori lenti e veloci. Su questo si basa anche la terapia personalizzata. Esistono già delle terapie antitumorali, es. la Gemcitabina (utilizzata per il tumore al pancreas) viene somministrata a certi individui e non ad altri. Oppure le terapie ormonali per il tumore al seno: i recettori più o meno espressi oppure mancanti, dunque l'effetto del farmaco si vede di più in alcune pz rispetto ad altre. Fattori di variabilità biologica: Condizionano il risultato della terapia, i farmaci dovrebbero essere indicati per la singola persona (studi farmacogenetici). La Posologia (nel suo rapporto corretto dosi/tempo) dovrebbe essere individualizzata al massimo. Fattori psicologici possono influenzare la risposta: ٭Effetto Placebo ٭Effetto Nocebo (ti do questo farmaco e son sicura che ti farà male, la persona riferirà effetti negativi). Questi effetti psicologici si vedono per esempio negli studi sperimentali sul dolore. Si riconoscono comunque alcune fonti di variabilità che condizionano significativamente la risposta biologica: Variabilità Farmacocinetica: la farmacocinetica descrive il movimento del farmaco nell'organismo (comprende: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione del farmaco); non tutti gli individui riescono a muovere il farmaco nello stesso modo; il farmaco deve essere assorbito a livello gastrointestinale, non tutti noi assorbiamo il farmaco allo stesso modo; poi il farmaco va al fegato e da qui è distribuito ai vari tessuti; se per esempio un individuo ha una quantità di grasso esagerata la sua farmacocinetica sarà diversa, p.e. se a questo individuo somministriamo un anestetico generale, sarà molto difficile controllare l'anestesia perché l'anestetico va ad accumularsi nel grasso. Anche i processi di eliminazione che avvengono a livello epatico possono essere diversi da soggetto a soggetto. Variabilità Farmacodinamica: la farmacodinamica studia le interazioni farmaco-recettore; alcune persone esprimono un numero di recettori adeguato affinché quel farmaco abbia un'efficacia; altre persone non esprimono i recettori e quindi quel farmaco non avrà efficacia o, peggio ancora, mostrerà "effetti paradossi", ovvero al di là del recettore, esempio: vecchi malati in ospedale che non riescono a dormire, le famiglie spesso insistono a chiedere di dare un farmaco tranquillante (BDZ), ma nel pz anziano può succedere che i recettori delle bdz non ci siano più (tessuto degenerato), è inutile dare un farmaco se non c'è più il suo substrato, ci saranno effetti tossici che non passano per il recettore. Oppure esempio dei farmaci per il cuore: con l'avanzare dell'età l'attività del ventricolo sinistro si abbassa, se c'è una patologia le fibrocellule miopatiche degenerano ancora più velocemente rispetto al normale, è inutile dare farmaci che aumentano l'attività cardiaca se non ci sono più miofibrille (es. chi ha subito molti infarti ha un cuore in cui alle miofibrille si è sostituito il tessuto fibrotico). Variabilità che dipendono dal paziente Variabilità che dipendono dal farmaco e dal protocollo di somministrazione Variabilità dovute all'età del paziente: Sono più a rischio di effetti negativi i bambini e gli anziani (il bambino non ha ancora sviluppato tutti gli enzimi coinvolti nel metabolismo dei farmaci) Le variabili sono per lo più di tipo farmacocinetico, ma possono riguardare anche la farmacodinamica, e particolarmente l’insorgenza di effetti paradosso Es. l'aspirina non può essere somministrata ai bambini e agli adolescenti, perché la somministrazione di aspirina in concomitanza ad un'infezione virale in questa fascia di età può indurre la sindrome di Reye; non c'è una stretta correlazione nota che ci dica il perché, ma dato che togliendo l'aspirina dalle prescrizioni ai bambini e agli adolescenti la sindrome di Reye è Farmacocinetica e biodisponibilità: le varie sostanze presenti nei medicamenti hanno spesso, nelle diverse persone, diversi tempi di assimilazione, distribuzione, metabolizzazione ed eliminazione; per cui si devono seguire con precisione le indicazioni per il numero delle dosi e i tempi di assunzione nell'arco della giornata. L'indice terapeutico è un indice grossolano di tossicità del farmaco; in pratica ci dice se un farmaco è molto o poco maneggevole. Se l'IT è elevato significa che le dosi tossiche sono molto lontane dalle dosi terapeutiche. Se, invece, il farmaco ha basso IT significa che le dosi tossiche sono molto vicine a quelle terapeutiche. Esiste, quindi, una finestra terapeutica per ogni farmaco, che ci indica con quali dosi somministrare con una certa sicurezza il farmaco: da una parte vi è la dose minima efficace al di sotto della quale non si presenta l'effetto terapeutico, a destra vi è la dose massima terapeutica che è possibile somministrare prima di avere gli effetti tossici. Visto che la dose di farmaco che funziona non è tanto quella che si introduce, ma piuttosto quella che in ogni singola persona passa per il sangue e arriva all’organo “bersaglio", per alcuni farmaci dal dosaggio critico è utile fare un periodo di monitoraggio, ambulatoriale o durante un ricovero ospedaliero, per verificare il mantenimento di un giusto livello del medicinale nel sangue: ad esempio per antiepilettici, litio (molecola molto tossica, regolatore di umore), antiasmatici. La tecnologia farmaceutica migliora la vita: oggi sono state ideate molte “forme ritardo” di medicinali per consentire di effettuare una sola (monosomministrazione) o poche somministrazioni al giorno, o persino alla settimana, o al mese (es. ci sono delle somministrazione di vitamina D che si possono prendere anche una volta ogni sei mesi). Questo aiuta a non dimenticare di prendere la propria “dose” continuativa attraverso: cerotti transdermici, microincapsulazioni ecc. Ci sono buoni responders e cattivi responders ai farmaci. Ricordiamoci che la disabilità indotta da farmaci negli ultimi decenni è una delle più frequenti disabilità nel mondo. Farmaci non per tutti: alcune medicine non sono tollerate, anche a basse dosi, da persone particolari: idiosincrasie = reazioni particolari ad un farmaco allergie = reazioni indotte dal sistema immunitario intolleranze gravidanza allattamento
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