Il metabolismo dei farmaci è il modo in cui il corpo trasforma i farmaci, in modo che possano essere espulsi dal corpo. Molti farmaci non sono attivi finché non sono stati metabolizzati nell’organismo dagli enzimi che li trasformano. La maggior parte dei farmaci è lipofila, nel senso che passa attraverso le membrane per raggiungere il sito target. In genere, non possono essere escreti nelle urine dai reni finché non sono stati introdotti in essi gruppi funzionali che li rendono solubili in acqua. La maggior parte del metabolismo dei farmaci avviene nel fegato, ma tutti i tessuti sono in grado di svolgere queste reazioni in una certa misura.
La maggior parte dei farmaci viene trattata dall’organismo come sostanze estranee, note anche come xenobiotici. Gli esseri umani hanno sviluppato un sistema complesso per il metabolismo xenobiotico. Si pensa che l’esposizione ai numerosi composti tossici nelle piante abbia facilitato lo sviluppo di sistemi enzimatici per disintossicare le sostanze estranee. Occasionalmente, però, gli enzimi rendono un intermedio più tossico del composto originario. Questo può accadere con alcuni dei composti nel fumo di sigaretta.
Il metabolismo dei farmaci varia in base a molti fattori, tra cui il sesso, l’età e persino i batteri che vivono nel tratto intestinale. La variazione genetica può influenzare notevolmente il metabolismo di alcuni farmaci. Ad esempio, ci sono poveri metabolizzatori di codeina e persone che la metabolizzano molto rapidamente. Questo può influenzare il dosaggio del farmaco. Le persone che lo metabolizzano male possono essere soggette a sovradosaggio anche quando assumono una dose bassa, mentre i metabolizzatori estesi potrebbero aver bisogno di un dosaggio più elevato.
Esistono test genetici chiamati test di reazione ai farmaci che controllano enzimi epatici specifici che influenzano il metabolismo dei farmaci. Ciò consente ai medici di adattare il dosaggio di particolari farmaci a un individuo, in base al metabolismo del farmaco della persona. Ad esempio, questo tipo di test può prevedere la capacità di una persona di metabolizzare la codeina.
Uno dei problemi con l’assunzione di farmaci per via orale è che alcuni possono essere escreti dal corpo senza nemmeno essere metabolizzati. Per evitare ciò, gli scienziati hanno utilizzato la progettazione di farmaci per sviluppare profarmaci. Questi sono farmaci che sono inizialmente meno attivi o inattivi, ma una volta nel corpo vengono metabolizzati in un metabolita attivo. Inoltre, possono essere mirati a determinati tipi di cellule, rimanendo inattivi fino a quando non raggiungono queste cellule. Ad esempio, prendendo di mira specifici tipi di cellule tumorali, i pazienti possono evitare alcuni degli effetti collaterali della chemioterapia.
Il metabolismo dei farmaci di solito consiste in due fasi. La fase 1 prevede l’introduzione di un gruppo funzionale sul farmaco che lo rende solubile in acqua. Frequentemente, questa reazione è mediata da un enzima del citocromo P450 che introduce un atomo di ossigeno sul farmaco. Questo di solito si traduce in un gruppo OH che viene aggiunto alla molecola. Gli esseri umani hanno oltre 50 diversi citocromo P450, con molte specificità diverse.
Il metabolismo di fase 2 consiste nell’aggiunta di un composto che consentirà all’intermedio di essere escreto dai reni. Questo passaggio è chiamato coniugazione. Spesso comporta l’aggiunta di acido glucuronico o solfato alla molecola. Ciò aumenta la sua solubilità in acqua, in modo che possa essere espulso dal corpo.
Il metabolismo di un farmaco può spesso causare un’interazione con un altro. La presenza di un farmaco può indurre una maggiore concentrazione di particolari citocromi P450 che possono poi metabolizzare altri farmaci nell’organismo. Questo porta a concentrazioni abbassate degli altri farmaci. Un’altra possibilità è che il farmaco possa inibire direttamente il metabolismo mediato dal citocromo P450 di un farmaco alternativo, portando a livelli eccessivi nel corpo.
Anche i composti naturali possono avere tali effetti. Un classico esempio è il pompelmo, che contiene un composto che inibisce il metabolismo di molti farmaci. Molte persone che assumono farmaci da prescrizione, in particolare le statine, evitano di consumare pompelmo o il suo succo per questo motivo. Il rimedio a base di erbe erba di San Giovanni inibisce anche un certo numero di citocromo P450.