La farmacodinamica

La farmacodinamica o farmacodinamica è definita come lo studio degli effetti biochimici, fisiologici e molecolari dei farmaci sull'organismo.

Scritto e verificato el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Ultimo aggiornamento: 27 febbraio, 2024

La farmacodinamica o farmacodinamica è definita come lo studio degli effetti biochimici, fisiologici e molecolari dei farmaci sull’organismo. Va ricordato che, dal punto di vista biologico, i farmaci non creano funzioni e strutture, ma modificano solo i propri processi a livello cellulare.

La farmacodinamica comprende tre diverse fasi: legame al recettore, effetto post-recettore e interazioni chimiche. Questa disciplina lavora insieme alla farmacocinetica – dosi e concentrazioni di farmaci – per spiegare la relazione tra la dose di un farmaco e una risposta nel corpo.

Viviamo in un mondo in cui si stima che il 95% della popolazione soffra di qualche tipo di patologia e la spesa globale per i farmaci supera i 12.000 miliardi di dollari all’anno. Questi dati parlano da soli e, ovviamente, giustificano la necessità di sapere con esattezza e precisione come agiscono i farmaci nell’organismo.

Farmacodinamica e farmacocinetica

Per esplorare il mondo della farmacodinamica, dobbiamo differenziarlo chiaramente dal suo partner terminologico, la farmacocinetica. Entrambi sono concetti altamente correlati, ma descrivono processi diversi e hanno utilità relativamente diverse.

Come indicano i materiali informativi di PortalFarma, la farmacocinetica studia l’andamento temporale delle concentrazioni di farmaci nel corpo. Ciò consente agli specialisti di differenziare un farmaco potenzialmente tossico da uno terapeutico.

La concentrazione del farmaco nel corpo può essere riassunta nel mnemonico LADME. Questo significa che il valore dipende dal Rilascio, Assorbimento, Distribuzione, Metabolismo ed Eliminazione del farmaco in questione.

La farmacocinetica clinica utilizza questi dati per scegliere diverse variabili relative al farmaco: la via di somministrazione, la forma farmaceutica più efficace, la dose per dose o l’intervallo di somministrazione. Insomma, questa branca della farmacologia studia i processi a cui è sottoposto un farmaco nell’organismo, dal momento in cui entra a quello in cui esce.

D’altra parte, la farmacodinamica prende il sopravvento quando si tratta di spiegare le azioni e gli effetti dei farmaci all’interno del corpo, al di là del loro passaggio attraverso il corpo sotto forma di concentrazioni e variabili. In sintesi, possiamo definire le differenze tra i due concetti nel seguente schema:

1. Dose del farmaco→ 2. Concentrazione ematica→ 3. Effetto farmacologico

La farmacocinetica presenta la sua variabilità tra i punti 1 e 2, mentre la farmacodinamica è espressa tra 2 e 3.

Bersaglio dell’azione farmacologica

Per iniziare con lo studio farmacodinamico di un farmaco, è innanzitutto necessario conoscere qual è la struttura bersaglio. Cioè, conoscendo il luogo in cui ti unirai in modo primario. In generale, ce ne sono di diversi tipi e te ne parleremo di seguito.

1. Enzimi

Il farmaco può essere associato con enzimi. Gli enzimi sono molecole che accelerano la velocità di reazione delle cellule, quindi il metabolismo cellulare sarà modificato da questa azione. I farmaci possono essere i seguenti:

1. Inibitori reversibili o irreversibili della reazione chimica catalizzata dall’enzima in questione.
2. Falsi substrati: analoghi del substrato biologico della reazione perché avvenga.

2. Sistemi di trasporto

I farmaci possono anche associarsi ai sistemi di trasporto della membrana cellulare. Questi canali consentono o inibiscono l’ingresso di molecole nella cellula. Il farmaco può agire nei seguenti modi per quanto riguarda questo metodo di trasporto:

• Può bloccare alcuni canali ionici, come il canale del sodio, modificando così il flusso di ioni tra l’interno e l’esterno della cellula. Un esempio di questo meccanismo d’azione sono gli anestetici locali.
• Può essere associato a molecole che vengono trasportate contro il gradiente di concentrazione e quindi richiedono energia per entrare nella cellula.

3. Ricevitori

La maggior parte dei farmaci esercita la propria funzione attraverso questo meccanismo, cioè legandosi a componenti macromolecolari presenti nella membrana cellulare, nel citoplasma o nel nucleo, solitamente proteine. La selettività di un farmaco è definita dalla specificità dell’aderenza del farmaco al recettore bersaglio.

Un farmaco che si legherà a un recettore è chiamato ligando e forma con esso un’entità chiamata “complesso di coordinazione”. I ligandi sono classificati in due grandi gruppi:

• Agonisti: il farmaco si lega al recettore cellulare e promuove una risposta simile a quella che provocherebbe la sostanza fisiologica originaria. In altre parole, sono “attivatori”.
• Antagonisti: si lega al recettore bersaglio, impedendo agli agonisti di svolgere la loro funzione biologica. Sono di natura inibitoria e possono essere ulteriormente suddivisi in antagonisti competitivi e non competitivi.

Come indicato dalle fonti bibliografiche, la natura degli agonisti e degli antagonisti è varia e complessa. Per questo ci limiteremo a spiegarne il funzionamento al di là della tipologia esistente, visto che abbiamo ancora molto da spiegare sui recettori.

La velocità di legame tra farmaco e recettore, parametro molto importante quando si parla di recettori e ligandi a livello farmacologico, dipende da tre caratteristiche principali. Questi sono i seguenti:

1. Affinità: capacità dei farmaci di legarsi stabilmente a un dato recettore e formare il complesso farmaco-recettore.
2. Specificità: capacità del farmaco di discriminare una molecola da un’altra.
3. Attività intrinseca o efficacia: è definita come l’efficacia biologica del complesso farmaco-recettore a produrre una maggiore o minore risposta a livello cellulare. Questo valore varia tra 0 e 1, dove 1 rappresenta la massima efficienza possibile.

Il legame del farmaco al recettore può essere ulteriormente definito dalla seguente semplice equazione:

L + R ⇆ L*D

Essendo L il ligando e R il recettore, questa equazione ci mostra che la risposta cellulare è associata alla frazione di recettori legati ai loro ligandi. Questa frazione di recettori rispetto ai loro ligandi è nota come “occupazione”. La relazione tra occupazione e risposta farmacologica non è generalmente lineare.

Infine, un altro dei parametri chiave per quantificare l’interazione farmaco-recettore è il rapporto tra la dose del farmaco e l’effetto sull’organismo. Questo può essere misurato dalla “dose efficace 50”, che rappresenta la dose dell’agonista necessaria per causare il 50% del suo effetto massimo (affinità/potenza).

Le curve dose-effetto ci permettono di quantificare l’azione di un farmaco sull’organismo.

Effetti sul corpo

La maggior parte dei farmaci agisce inibendo o stimolando le cellule, distruggendole o sostituendo al loro interno determinate sostanze di interesse. Alcuni degli esempi degli effetti delle droghe sul corpo sono i seguenti. Li vedremo sopra:

• Controllo dei canali ionici: aumentano la permeabilità della membrana cellulare e la conduzione degli ioni attraverso di essa.
• Formazione di secondi messaggeri: formano molecole che trasducono segnali “a valle” nella cellula, fino ad indurre un cambiamento fisiologico nell’effettore. Questi segnali possono avere molteplici effetti funzionali sulla cellula.
• Attività enzimatica: i farmaci possono modificare la struttura conformazionale di alcune proteine, attivandole o inattivandole.
• Controllo della trascrizione: possono modulare la trascrizione proteica che avviene all’interno della cellula, cioè i processi legati al DNA e all’RNA.

interazioni farmacologiche

La farmacodinamica è anche responsabile della descrizione delle interazioni farmacologiche, cioè quando due o più farmaci interagiscono, aumentando o diminuendo l’azione dell’altro. Le interazioni farmacodinamiche hanno a che fare con l’aumento o la diminuzione dell’azione farmacologica e, quindi, dell’effetto terapeutico atteso.

Un esempio di ciò è la sinergia, cioè quando la presenza congiunta di due o più farmaci nell’organismo ne aumenta gli effetti. Questa sinergia può essere sommatoria (l’effetto risultante è la somma delle parti parziali) o potenziamento (l’effetto è più della somma delle sue parti).

Descrivere le interazioni farmacologiche tra di loro è essenziale, poiché non tutti sono positivi per il paziente. Secondo l’ Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), è consigliabile somministrare un solo farmaco per ogni trattamento, sebbene vi siano chiare eccezioni a questa regola generale.

Modifiche dell’azione del farmaco

Infine, è fondamentale sapere che la farmacodinamica studia anche i fattori che modificano l’azione del farmaco. Secondo i portali professionali, altri disturbi o malattie, l’invecchiamento o l’interazione con altri farmaci sono parametri che possono alterare le caratteristiche farmacodinamiche di un farmaco.

In generale, possiamo raccogliere tutti questi fattori da tenere in considerazione nel seguente elenco:

• Fisiologici: età, peso, etnia, patrimonio genetico, sesso e altri parametri normali intrinseci all’individuo.
• Patologico: stress, fattori endocrini, insufficienza renale o epatica e malattie cardiache, per esempio. Intrinseco anche all’individuo. Alcuni casi specifici possono essere tireotossicosi, alcuni tipi di diabete o miastenia grave, poiché queste patologie interrompono chiaramente l’effetto di alcuni farmaci.
• Farmacologico: dose e vie di somministrazione o interazioni tra farmaci, per esempio. In generale, questo terreno è coperto nella fase farmacocinetica.
• Ambientale: condizioni meteorologiche o presenza di composti tossici nell’ambiente, tra gli altri. Sono estrinseci all’individuo.

Inoltre, l’azione di un farmaco può essere modificata dallo sviluppo della tolleranza da parte del paziente. Questo può essere lento e progressivo —variante generale— o presentarsi rapidamente. In quest’ultimo caso l’evento prende il nome di tachifilassi.

considerazioni finali

In sintesi, possiamo affermare che la farmacodinamica è una branca della farmacologia che si occupa di studiare gli effetti di un farmaco nell’organismo, dal recettore in cui si lega alle interazioni con un altro possibile farmaco. La farmacocinetica è un compagno essenziale di questa disciplina, in quanto descrive il passaggio del farmaco attraverso il corpo.

Pertanto, in un mondo in cui le prescrizioni mediche e le cure simultanee sono all’ordine del giorno, avere a disposizione uno strumento come la farmacodinamica è essenziale. Indubbiamente, quantificare l’effetto dei farmaci sul corpo è essenziale per curare le malattie.