Farmaci e recettori

IL RECETTORE


Il recettore è una proteina che si trova o a livello della membrana plasmatica (recettore di membrana) o a livello del citosol della cellula, quindi all'interno della cellula  stessa (recettore di transmembrana). La maggior parte dei recettori si situano a livello della membrana, gli altri sono recettori intracellulari; un esempio fondamentale di recettore intracellulare è quello per gli ormoni steroidei.

Il recettore ha il compito di riconoscere una sostanza esogena (farmaco) o endogena e provocare, dopo il riconoscimento, una risposta biologica all'interno della cellula. Questi recettori sono già presenti naturalmente nelle cellule del nostro organismo e sono il target di molte sostanze endogene, come fattori di crescita, neurotrasmettitori, ormoni e altre sostanze di origine endogena. Molti farmaci vengono sviluppati per andare ad interagire su questi recettori, dando una risposta biologica. Se per caso questa risposta biologica fosse anomala (patologia) l'uso del farmaco diviene quasi indispensabile, perché limita l'interazione tra il recettore e la sostanza endogena che causa la patologia.
Il recettore non è né un enzima né un canale ionico, ma è una proteina in grado di modulare l'attività del canale ionico (apre o chiude il passaggio ad alcune sostanze) o l'attività di un enzima. Per modulare l'attività del canale ionico o di un particolare enzima di membrana, il recettore si deve per forza trovare in prossimità di quest'ultimi.

Da ricordare che il recettore non possiede attività enzimatiche ma può modificare l'attività enzimatica o l'attività di canali ionici vicini. Ogni cellula possiede nel proprio corredo genetico le informazioni necessarie per sintetizzare determinati recettori di membrana. Quindi si può dire che il recettore è determinato geneticamente.
Inoltre il recettore è:

  • Idoneo al legame con un AGONISTA. Riconosce un sito specifico sul recettore. L'agonista si lega con il recettore e provoca una modificazione recettoriale. Questa modificazione può andare ad attivare gli enzimi o aprire i canali ionici vicini. Il legame RECETTORE + AGONISTA è reversibile, quindi si parla di un legame molto debole. Se il legame tra recettore e agonista fosse forte, il recettore avrebbe una continua stimolazione fino ad arrivare ad una mancata azione (desensibilizzazione).
    Gli agonisti si possono classificare in:
    Totale o pieno: perché l'agonista produce una modificazione del recettore in grado di far produrre alla cellula una risposta totale ;
    Parziale: perché l'agonista produce una modificazione del recettore che non è in grado di far produrre alla cellula una risposta totale all'interazione con l'agonista. Il risultato sarà una risposta farmacologica di tipo parziale.
  • Idoneo al legame con un ANTAGONISTA. è come l'agonista ed è sempre in grado di riconoscere un sito specifico sul recettore. L'antagonista, però, non riesce a modificare la conformazione del recettore. Non modificando la conformazione del recettore non si avrà attività enzimatica e apertura dei canali ionici, di conseguenza non ci sarà nessuna risposta cellulare. Inoltre, la cellula non risponde alla sostanza che normalmente si lega al recettore perché il sito di legame è occupato dell'antagonista. Il legame RECETTORE + ANTAGONISTA è reversibile, ma anche irreversibile. Il tipo di legame tra recettore e antagonista determina la durata di attivazione del recettore. Se il legame è irreversibile l'attività del recettore sarà inibita per lungo tempo, viceversa se il legame è reversibile. Inoltre l'antagonista che va legarsi con il recettore non provoca nessuna risposta e impedisce all'agonista di legarsi al recettore. [Il ligando è l'agonista].
  • Il recettore è capace di interagire sia con l'agonista sia con l'antagonista secondo le regole dell'interazione enzima-substrato (stereospecificità, saturabilità ecc...);
  • Il recettore può assumere tre conformazioni. Di riposo (il recettore è in grado di accogliere sia l'agonista che l'antagonista), attivato ed infine desensibilizzato.

Come detto in precedenza i legami che si vanno a formare sono generalmente legami deboli (legami reversibili), che sono legami ionici, forze di Van der Waals e ponti idrogeno. Se invece si vanno a formare dei legami molto forti (legami irreversibili) si tratta di legami covalenti. In generale, affinché tutti questi legami siano efficaci, devono durare per un tempo determinato. Se il recettore e l'agonista rimangono attaccati per poco tempo c'è il rischio che il recettore non riesca a modificarsi, quindi non faccia in tempo a trasmettere un segnale all'interno della cellula. Se la durata dell'interazione è troppo lunga, invece, si rischia di prolungare la risposta biologica, andando a provocare anche una desensibilizzazione del recettore. La risposta biologica è determinata da:

  1. LEGAMI CHIMICI (forze di Van der waals, legami ionici, ponti idrogeno);
  2. DURATA DELL'INTERAZIONE (sufficiente per dare la modificazione, attivando l'enzima o il canale ionico, quindi producendo una risposta biologica);
  3. NUMERO SUFFICIENTEMENTE ELEVATO DI LEGAMI CHIMICI;
  4. COMPLEMENTARIETÁ (tra recettore - agonista - antagonista). Ligando e recettore devono essere complementari per garantire una risposta biologica. La struttura chimica dell'agonista deve essere tale da adagiarsi ed adattarsi alla struttura del recettore in maniera che ogni parte della molecola agonista sia in stretto contatto con la proteina recettoriale.

1 + 2 + 3 + 4 = RISPOSTA BIOLOGICA

 


[Nel primo caso non c'è risposta biologica e il legame non è persistente. Interazione non efficace].
[Giusto il secondo esempio. C'è risposta biologica ed il legame è persistente].

 

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