Introduzione alla Farmacologia

Introduzione alla Farmacologia

• La farmacologia studia gli effetti dei farmaci e le loro interazioni con l'organismo.
• È una disciplina che si integra con fisiologia, patologia e biochimica.
• Prende in considerazione sia situazioni fisiologiche che patologiche.
• Comprende elementi di biologia molecolare, cellulare, epidemiologia, economia, genetica e genomica.
• Si articola in diverse branche specifiche.

Branche della Farmacologia

• Farmacoeconomia: analizza i costi/benefici dei farmaci per gli individui e modula il mercato in base alla relazione domanda/offerta.
• Farmacogenetica: studia la variabilità della risposta individuale ai farmaci in base a fattori genetici ereditari, individuali o di popolazione (età, sesso, polimorfismi).
• Farmacogenomica: determina e analizza il genoma per coordinare le informazioni con la risposta ai farmaci.
• Mira a predire le differenze di risposta, identificare nuovi bersagli terapeutici e sviluppare farmaci.

Variabilità Individuale nelle Risposte ai Farmaci

• La farmacologia interagisce con l'individuo, portando a effetti variabili in base alle condizioni.
• Le variabili includono:
• Fisiologia e fattori genetici generici (sesso, età, peso).
• Patologie preesistenti che influenzano l'effetto del farmaco.
• Fattori ambientali, come fumo, alcool e dieta.
• Fattori genetici individuali: polimorfismi e mutazioni nel DNA.
• La variabilità può causare effetti collaterali indesiderati, riducendo l'efficacia del farmaco o causando danni.
• L'obiettivo è ridurre questi casi al minimo e massimizzare l'efficacia.
• Interazioni con agenti esterni (alcool e benzodiazepine) o con cibi che riducano la biodisponibilità possono modificare l'effetto.

Biodisponibilità

• Quantità di principio attivo che raggiunge immodificato il circolo sistemico.
• È espressa in percentuale.

Farmacovigilanza

• Garantisce la sicurezza dei farmaci commercializzati.
• Assicura un rapporto beneficio/rischio favorevole per la popolazione.

Bersagli Farmacologici

• I farmaci si legano a bersagli specifici nell'organismo (bersagli farmacologici).
• Influenzano chimicamente uno o più componenti cellulari.
• I bersagli farmacologici sono elementi di natura proteica come recettori, enzimi, trasportatori o canali ionici.
• I farmaci hanno una specificità verso i bersagli.
• Effetti collaterali possono derivare dal mancato raggiungimento del recettore specifico (effetto off-target).
• Alcuni farmaci (antitumorali, bifosfonati) agiscono senza interazione recettoriale diretta.

Farmaco: Definizione e Caratteristiche

• Sostanza capace di provocare modificazioni funzionali in un organismo attraverso un'azione chimica o fisica.
• Deve essere efficace nel modificare funzioni fisiologiche e stati patologici.
• Apportare un beneficio al paziente.
• È costituito da un principio attivo e da eccipienti.

Componenti del Farmaco

• Principio attivo: componente principale responsabile dell'effetto terapeutico.
• Eccipienti: sostanze inattive che facilitano l'assunzione e possono proteggere, aumentare il volume, stabilizzare, facilitare l'assorbimento e migliorare il sapore.
• I farmaci hanno un nome chimico, uno generico (internazionale) e uno comune (specialità o marca).

Classificazione dei Farmaci in Base all'Azione

• Sintomatici: agiscono sui sintomi (cortisonici, antinfluenzali).
• Curativi/Causali: risolvono la situazione patologica (antibiotici).
• Patogenetici: interferiscono sui meccanismi della malattia (antiipertensivi).
• Sostitutivi: sostituiscono sostanze endogene mancanti (insulina).
• Classificati in locale, regionale, e sistemico.

Classificazione dei Farmaci in Base all'Origine

• Farmaci tradizionali: piccole molecole sintetizzate con reazioni chimiche note.
• Farmaci biologici: molecole (di solito proteine) prodotte naturalmente da un organismo vivente.
• Farmaci biotecnologici: estratti da fonti biologiche tramite tecniche del DNA ricombinante (insulina), con somministrazione endovenosa ed emivita breve.

Innovazioni Farmacologiche Moderne

• Utilizzo di miRNA per regolare la trascrizione genica.
• Uso di anticorpi monoclonali per legare citochine infiammatorie in tumori e malattie reumatiche.

Effetto Placebo e Nocebo

• La risposta a un farmaco è influenzata da fattori psicologici e sociali.
• Effetto placebo: contesti sociali e psicologia migliorano l'efficacia del farmaco.
• Effetto nocebo: contesti sociali e psicologia peggiorano l'efficacia del farmaco.
• Il placebo è usato in trial clinici per studiare gli effetti psicologici.

Farmacologia Generale: Farmacodinamica e Farmacocinetica

• Farmacocinetica: studia gli eventi a cui è sottoposto il farmaco nell'organismo.
• Permette di adattare il dosaggio.
• Farmacodinamica: studia i meccanismi d'azione dei farmaci.
• Condiziona la selettività degli effetti.

Farmacodinamica

• Studia gli effetti biochimici e fisiologici dei farmaci e i loro meccanismi d'azione.

Recettori

• I farmaci interagiscono con bersagli farmacologici, detti recettori.
• Classificati in: recettori di membrana e recettori intracellulari.

Recettori di Membrana

• Trasducono segnali da mediatori idrofilici attraverso modificazioni ioniche, secondi messaggeri o macrocomplessi molecolari.
  • Recettori ionotropici: recettori-canale con poro centrale che si apre al legame con il ligando.
  • Recettori metabotropici: recettori trans membrana a 7 eliche che attivano la proteina G e innescano enzimi che rilasciano mediatori finali.
  • Altri tipi di recettori: integrine, citochine, TNF, toll-like, ecc.

Recettori Intracellulari

• Trasducono segnali da ormoni o mediatori lipofilici.
• Sono fattori di trascrizione che inducono modificazioni dell'espressione genica e della composizione proteica.

Sistemi di Trasduzione dei Recettori

• I recettori metabotropici attivano effettori enzimatici responsabili dell'apertura dei canali calcio tramite sostanze biologicamente attive.
• I recettori ionotropici modificano le concentrazioni ioniche aprendo o chiudendo i canali.

Tempo di Risposta dei Farmaci in Base al Recettore

• La velocità di risposta varia in base al tipo di recettore.
  • Recettori ionotropici: risposta molto veloce (millisecondi).
  • Recettori metabotropici: risposta leggermente meno veloce (secondi).
  • Recettori accoppiati a chinasi: risposta lenta (ore).
  • Recettori nucleari: risposta molto lenta (ore).

Interazione Farmaco-Recettore

• Richiede un numero elevato di legami a bassa energia (ionici, idrogeno, Van der Waals, idrofobici) e complementarità chimica.
• Può essere:
  • Reversibile: interazione debole e di limitata durata (legami ionici).
  • Irreversibile: energia insufficiente per il distacco (legami covalenti o elevato numero di legami deboli).

Teoria dell'Occupazione Recettoriale e Concentrazione-Risposta

• L'interazione farmaco-recettore porta all'occupazione recettoriale e alla saturazione del sistema recettoriale.
• Kd: definisce l'affinità di un farmaco per il suo recettore.
• È ottimale un farmaco con una concentrazione che genera una Kd che provoca una saturazione del 50% dei recettori.
• EC50 (effective concentration 50%): concentrazione del farmaco che genera un effetto pari al 50% dell'effetto massimo.
• ED50 (effective dose 50%): nel caso di somministrazione in vivo.