4.3: Fattori che influenzano la distribuzione dei farmaci: le barriere fisiologiche

La distribuzione dei farmaci nel corpo è regolata in modo intricato da varie barriere fisiologiche che controllano il passaggio delle sostanze, queste includono: la barriera endoteliale capillare, la barriera ematoencefalica, la barriera ematoencefalica-liquido cerebrospinale, la barriera emato-placentare e la barriera emato-testicolare.

La barriera endoteliale capillare consente il passaggio solo alle molecole più piccole, ovvero inferiori a 600 Da (Dalton). Limita inoltre i farmaci come l'eparina che sono legati ai componenti del sangue, limitandone il movimento all'interno del flusso sanguigno.

La barriera emato-encefalica (BEE) ​​è una membrana cellulare specializzata e semipermeabile che separa il sangue circolante dal fluido extracellulare del cervello. Questa barriera è composta da cellule endoteliali strettamente compatte, piedi terminali astrocitari e una membrana basale, creando un'interfaccia altamente selettiva. La barriera emato-encefalica consente il passaggio solo di alcune sostanze, come piccole molecole lipofile e nutrienti essenziali, mentre limita l'ingresso di molti farmaci, in particolare quelli idrosolubili come la dopamina. Tuttavia, nel caso di disturbi neurologici come il morbo di Parkinson, viene somministrata la levodopa, un farmaco che può attraversare la barriera emato-encefalica. All'interno del sistema nervoso centrale (SNC), la levodopa viene convertita in dopamina, attenuando così i sintomi del morbo di Parkinson.

La barriera emato-liquorale (CSF), che separa il sangue dal CSF che circonda il cervello e il midollo spinale, consente il passaggio di farmaci altamente lipofili. Sebbene i medicinali possano entrare nel CSF, incontrano difficoltà nel mantenere alte concentrazioni a causa della continua rimozione da parte del flusso di massa del CSF. È interessante però notare che alcuni farmaci, come il sulfametossazolo, possono raggiungere concentrazioni più elevate nel CSF che nella regione cerebrale.

La barriera emato-placentare durante la gravidanza consente il passaggio di farmaci da moderatamente ad altamente liposolubili con un peso molecolare inferiore a 1000 Da. Sostanze come i barbiturici, gli steroidi e gli anticonvulsivanti possono attraversare questa barriera tramite la semplice diffusione, influenzando l'esposizione fetale a questi farmaci.

Oltre a queste barriere, la barriera emato-testicolare, formata da giunzioni strette tra le cellule di Sertoli nei testicoli, svolge un ruolo fondamentale. Limita il passaggio dei farmaci agli spermatociti, proteggendo gli spermatozoi in via di sviluppo. Le pompe di efflusso rafforzano ulteriormente questa barriera impedendo l'ingresso di farmaci citotossici come la doxorubicina, salvaguardando il delicato processo della spermatogenesi.

Queste barriere fisiologiche agiscono come complessi gatekeeper, regolando la distribuzione dei farmaci all'interno del corpo, assicurando la somministrazione mirata dei medicinali e preservando l'integrità degli organi e dei processi vitali. Comprendere queste barriere è essenziale per sviluppare terapie farmacologiche efficaci e ridurre al minimo i potenziali effetti collaterali.

La distribuzione dei farmaci è governata da diverse barriere fisiologiche.

La semplice barriera endoteliale capillare limita il passaggio di farmaci più grandi di 600 Dalton, compresi quelli legati ai componenti del sangue come l'eparina.

La barriera emato-encefalica, o BEE, limita i farmaci idrosolubili come la dopamina. Quindi, il morbo di Parkinson viene trattato con la levodopa, che può entrare nel SNC, dove si converte in dopamina.

La barriera emato-cerebrospinale consente principalmente farmaci altamente liposolubili. I farmaci che entrano nel liquido cerebrospinale possono avere difficoltà a raggiungere concentrazioni elevate a causa della continua rimozione da parte del flusso di massa del liquido cerebrospinale. A volte, la concentrazione di liquido cerebrospinale di un farmaco può superare la sua concentrazione cerebrale, come nel caso del sulfametossazolo.

La barriera emato-placentare consente l'attraversamento per semplice diffusione di farmaci liposolubili da moderati a altamente solubili con un peso molecolare inferiore a 1000 Dalton.

Infine, la barriera emato-testicolare, formata dalle strette giunzioni tra le cellule di Sertoli, limita il passaggio del farmaco agli spermatociti. Le pompe di efflusso impediscono ulteriormente l'ingresso di farmaci citotossici come la doxorubicina.