5.1: Biotrasformazione dei farmaci: panoramica

La biotrasformazione, nota anche come metabolismo dei farmaci, è un processo fisiologico fondamentale che altera chimicamente i medicinali, facilitandone l'eliminazione dall'organismo e interrompendone l'azione. Questo processo prevede due fasi principali: reazioni di fase I e di fase II. Le reazioni di fase I, tra cui l’ossidazione, la riduzione e l’idrolisi, introducono o smascherano gruppi funzionali polari sulla molecola del farmaco, aumentandone così la solubilità in acqua. Migliorando la solubilità in acqua, il farmaco diventa più idrofilo e ha meno probabilità di essere riassorbito nell'ambiente lipofilo dei tubuli renali durante l'escrezione. Questa modifica garantisce che il farmaco e i suoi metaboliti vengano escreti in modo efficiente tramite l’urina o la bile, poiché le sostanze idrofile vengono eliminate più facilmente dai reni. Le reazioni di fase II o di coniugazione migliorano ulteriormente la solubilità in acqua legando piccole molecole polari al farmaco o ai suoi metaboliti di fase I. Gli esempi includono: glucuronidazione, solfatazione, acetilazione, metilazione e coniugazione del glutatione.

Il fegato, ricco di enzimi che metabolizzano i farmaci, è il sito primario per il metabolismo dei farmaci. Tuttavia, anche altri organi come i polmoni, i reni, l’intestino e la placenta contribuiscono. Gli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci rientrano in due categorie: microsomiali e non microsomiali. Gli enzimi microsomiali nel reticolo endoplasmatico catalizzano la maggior parte delle reazioni di biotrasformazione dei farmaci, mentre gli enzimi non microsomiali nel citoplasma e nei mitocondri svolgono un ruolo sussidiario.

Il metabolismo dei farmaci disintossica gli xenobiotici, attiva i profarmaci e inattiva i farmaci attivi, prevenendone l'accumulo e riducendo il rischio di tossicità. Tuttavia, può anche formare metaboliti reattivi, causando potenzialmente degli effetti avversi. In sostanza, comprendere la biotrasformazione è fondamentale per prevedere le interazioni tra farmaci, ottimizzare la terapia e garantire la sicurezza del paziente.

La biotrasformazione o il metabolismo dei farmaci comporta l'alterazione chimica degli xenobiotici, attivando o disattivando le loro proprietà farmacologiche.

Il metabolismo converte i farmaci lipofili in prodotti polari idrosolubili, favorendo l'escrezione. Ad esempio, la conversione della codeina in morfina.

Il fegato è il sito principale per il metabolismo dei farmaci, ma anche i polmoni, i reni, l'intestino, la placenta e la pelle contribuiscono.

La maggior parte dei farmaci viene metabolizzata in due fasi sequenziali. Le reazioni di fase I introducono o smascherano gruppi funzionali polari attraverso reazioni ossidative, riduttive e idrolitiche, preparando il farmaco per le reazioni di fase II.

Nella fase II, i prodotti delle reazioni di fase I si coniugano con piccole molecole polari come l'acido glucuronico, il solfato, la glicina e il glutatione, formando metaboliti altamente solubili in acqua.

enzimi microsomiali presenti nel reticolo endoplasmatico del fegato, insieme agli enzimi non microsomiali nel citoplasma e nei mitocondri, catalizzano la maggior parte delle reazioni di biotrasformazione dei farmaci.

Le proprietà fisico-chimiche, le variazioni biologiche e i fattori chimici dei farmaci influenzano il metabolismo dei farmaci, in cui i farmaci formano metaboliti reattivi, portando alla tossicità.