Dopo che il medicinale ha svolto tutte le sue azioni, viene eliminato dal nostro organismo. Per essere eliminato, il farmaco deve possedere delle caratteristiche inverse rispetto alle caratteristiche utili per l'assorbimento; praticamente la sostanza somministrata dovrà diventare idrofila e inattiva.
Se il farmaco non dovesse presentare caratteristiche idrofile, non verrebbe eliminato, ma riassorbito rientrando di nuovo in circolo. Con il ritorno in circolo si aumenta la sua permanenza nell'organismo e, naturalmente, si aumentano anche tutti gli effetti farmacologici apportati dal medicinale.
Lo scopo del nostro metabolismo è quello di trasformare il composto originale in un metabolita inattivo, più polare della molecola originale e di peso molecolare inferiore. Questo intervento di inattivazione della sostanza farmacologicamente attiva avviene grazie alla presenza di particolari enzimi che si trovano prevalentemente a livello epatico.
Metaboliti Attivi e Profarmaci
Alcuni farmaci, dopo la fase di metabolizzazione, possono dare origine a diversi metaboliti, quindi andare incontro a diversi destini. Non è sempre detto che da una sostanza attiva si origini una sostanza inattiva, ma si possono generare altri composti attivi, inattivi o tossici.
Una cosa importante da citare è che si possono generare dei metaboliti attivi anche da un composto inattivo. Il composto inattivo preso in considerazione è un profarmaco, che in forma originale è inattivo e solo dopo metabolizzazione sprigiona dei metaboliti attivi.
Leggi anche: Metabolismo più veloce: cosa usare?
Importanza dello Studio del Metabolismo
Grazie allo studio del metabolismo si riesce a determinare la posologia del farmaco in funzione della patologia, l'eventuale formazione di altri composti, prevedere le possibili interferenze ed infine prevedere le variazioni di risposta in seguito a trattamenti protratti (induzione e repressione enzimatica).
Il metabolismo dei farmaci avviene prevalentemente a livello epatico, ma anche a livello del polmone, del rene, dell'intestino, della placenta e della cute, grazie a particolari enzimi.
Quest'ultimi sono presenti un po' dappertutto, hanno un elevato numero e una bassa specificità di subsatrato (riconoscono vari tipi di substrato e hanno una scarsa efficacia catalitica).
Metabolismo Sistemico e Presistemico
Il metabolismo può essere di due tipi: sistemico o presistemico. Si parla di metabolismo presistemico quando un profarmaco prima di entrare in circolo dev'essere idrolizzato o ridotto per ottenere un composto attivo; solo a questo punto il prodotto può essere assorbito e raggiungere il sito d'azione. Nel caso del metabolismo sistemico tutti gli altri enzimi sono localizzati in tessuti che vengono raggiunti dalle sostanze farmacologiche solo dopo che queste hanno espletato la propria azione farmacologica.
Enzimi: Dove si Trovano e Che Funzione Hanno?
Finora si è parlato di enzimi, ma che cosa sono? Dove si trovano? Che funzione hanno? Questi enzimi sono delle proteine e si possono trovare dappertutto, nel sangue, nell'apparato digerente, nel fegato e nel sistema nervoso centrale.
Leggi anche: Approfondimento sul metabolismo.
Nel torrente circolatorio possiamo trovare gli enzimi esterasi che catalizzano l'idrolisi esterea, nell'apparato digerente si trovano le proteasi e le lipasi, nel fegato si può trovare il sistema enzimatico delle monossigenasi ed infine nel SNC si possono trovare gli enzimi necessari per degradare i neurotrasmettitori.
Tutti questi enzimi si localizzano nei vari tessuti citati precedentemente, ma a livello di ogni organo si trovano generalmente all'interno della cellula. A livello cellulare si possono localizzare nello spazio extracellulare o intracellulare.
Se questi enzimi si trovano nello spazio extracellulare la loro attività è quella di degradare sostanze che possono danneggiare la cellula; infatti vengono anche chiamati enzimi a salvaguardia della cellula. Se invece si trovano nello spazio intracellulare si localizzano soprattutto nei mitocondri, nel citosol e a livello microsomiale.
I micorsomi sono delle vescicole di reticolo endoplasmatico liscio e rugoso che si ottengono artificialmente per centrifugazione. Questo processo di centrifugazione si attua solo quando si vuole fare una suddivisione dei componenti subcellulari di una cellula.
Gli enzimi mitocondriali sono qualitativamente e quantitativamente prevedibili (numero stabilito dal codice genetico della cellula, quindi se ne formerà un certo numero e un certo tipo), invece quelli microsomiali hanno un numero e un'attività variabile.
Leggi anche: Approfondimenti sul Metabolismo delle Proteine
FASE 1: Reazioni di Funzionalizzazione
La FASE 1 è l'insieme delle reazioni chiamate di "funzionalizzazione". Nel farmaco queste reazioni possono introdurre o smascherare un gruppo idrofilo.
FASE 2: Reazioni di Inattivazione o Coniugazione
Tramite le reazioni di FASE 2, o meglio tramite le reazioni di inattivazione o coniugazione, il farmaco viene coniugato ad un gruppo di dimensioni steriche notevoli, che lo rende sempre più idrofilo. Con le reazioni di FASE 2 si ha la completa inattivazione del farmaco.
Il medicinale preso in considerazione può subire una sola di queste reazioni, subirne più di una o non subirne affatto. La cosa fondamentale è che il farmaco viene trasformato da lipofilo a idrofilo.
Tipologie di Reazioni nella Fase 1
Nelle reazioni di FASE 1 ci possono essere due reazioni, che sono di tipo ossidativo o di idrolisi, per smascherare o introdurre gruppi idrofili. I gruppi maggiormente presi in considerazione sono: -NH2, -COOH, -SH, -OH.
Le reazioni di idrolisi, a loro volta, si suddividono in reazioni di idrolisi esterea e ammidica. Nel primo caso (idrolisi esterea) si ha la presenza di un estere che viene trasformato in un acido e in un alcol. Nel secondo caso (idrolisi ammidica) si ha la presenza di un ammide che viene trasformata in un acido e in un'ammina.
Velocità di Reazione e Durata d'Azione
La reazione di idrolisi esterea è molto più veloce della reazione di idrolisi ammidica. Se abbiamo un farmaco che è un estere, questo viene idrolizzato più velocemente, quindi la sua durata d'azione è nettamente inferiore rispetto ad un farmaco di origine ammidica, che viene invece idrolizzato più lentamente.
Questo aspetto è molto importante per la scelta del farmaco; per capire meglio facciamo un esempio. Le molecole prese in considerazione sono la procaina (estere) e la procaina-ammide (forma ammidica). Tutte e due queste sostanze hanno lo stesso meccanismo d'azione e lo stesso effetto a livello cardiaco (riducono l'eccitabilità della membrana).
Però tra queste due sostanze solo una viene utilizzata come farmaco ed è la forma ammidica. Quindi la procaina-ammide è un antiaritmico ad uso terapeutico, invece la procaina, pur avendo lo stesso effetto, non può essere utilizzata come farmaco perché viene idrolizzata troppo in fretta.
Bisogna infatti tenere in considerazione che la metabolizzazione va ad influire sulla durata d'azione e sull'efficacia. Quindi tra un estere e un'ammide che hanno la stessa azione e lo stesso effetto a livello dello stesso organo, soltanto la forma che viene metabolizzata lentamente fa in tempo ad arrivare integra al cuore, svolgere il suo effetto, essere metabolizzata ed infine essere eliminata.
Esterasi Specifiche e Aspecifiche
Per quanto riguarda l'idrolisi esterea bisogna citare delle esterasi specifiche e aspecifiche. Quelle specifiche sono le acetilcolinesterasi, che hanno il compito di idrolizzare l'acetilcolina e si trovano prevalentemente a livello delle sinapsi. Le esterasi aspecifiche sono le pseudocolinesterasi e vanno ad idrolizzare tutti gli esteri, dando origine alla colina, e non sono specifiche per il SNC.
Farmacocinetica: Assorbimento, Distribuzione ed Escrezione
La farmacocinetica, tra le branche della farmacologia è quella che studia l’effetto che produce un farmaco sull’organismo. L’assorbimento è la modalità secondo la quale il farmaco entra nell’organismo e arriva nel circolo ematico. Si parla di biodisponibilità per intendere il tempo necessario al farmaco per essere “disponibile”, ovvero efficace. Inoltre, nonostante il farmaco sia lo stesso, ogni persona può assorbirlo in maniera diversa.
Per alcuni farmaci, in realtà, questa percentuale variabile di assorbimento è eccessiva. Basti pensare al Warfarin (Coumadin®) in cui minime concentrazioni influiscono in maniera importante sul paziente. Un recettore è infatti una molecola della cellula che, legandosi al farmaco, produce degli effetti.
La distribuzione è il modo in cui il farmaco si distribuisce nell’organismo. L’escrezione è il modo in cui l’organismo elimina il farmaco.
tags: #metabolismo #del #farmaco #fasi