Trasportatori di membrana dei farmaci

I sistemi di trasporto rivestono ruoli fondamentali nella omeostasi cellulare e in diverse funzioni fisiologiche, facilitando il passaggio delle molecole attraverso le membrane biologiche. I sistemi di trasporto sono responsabili nel mantenere i gradienti ionici e osmotici necessari per una normale attività cellulare. I trasportatori facilitano il legame e il rilascio dell’ossigeno nei globuli rossi e sono necessari per il trasporto di nutrienti agli organi vitali. La funzione principale dei trasportatori è quello di trasportare sostanze endogene, come gli ormoni, glucosio e amminoacidi, ma possono trasportare anche xenobiotici. Questi stessi sistemi di trasporto sono alla base della distribuzione e della risposta terapeutica dei farmaci. I trasportatori sono localizzati nelle membrane biologiche dove regolano il passaggio bilaterale degli xenobiotici. Sono presenti principalmente in organi deputati all’assorbimento, come l’intestino, e quelli deputati alla eliminazione, quali il fegato e i reni. Sono inoltre presenti in membrane quali la barriera emato-encefalica e quella placentare, che separano organi particolarmente suscettibili dalle rimanenti parti dell’organismo, facilitando l’entrata di sostanze nutritive e la fuoriuscita di sostanze potenzialmente tossiche per l’organismo. Proprio per la loro localizzazione nelle membrane biologiche, i sistemi di trasporto rivestono un ruolo importante durante le fasi farmacocinetica e farmacodinamica dei farmaci. Possono infatti facilitare o impedire l’assorbimento dei farmaci nell’organismo e inoltre rivestono un ruolo importante nella fase di distribuzione di un farmaco, facilitandone il passaggio dal sangue ai tessuti periferici. Nella fase di distribuzione, i trasportatori possono anche influenzare la risposta biologica di un farmaco, permettendone o impedendone l’accesso al sito di azione. Uno dei ruoli più interessanti dei trasportatori dei farmaci riguarda l’effetto indiretto che esercitano sul metabolismo degli stessi, incrementando o riducendo la distribuzione dei farmaci negli organi maggiormente deputati al loro metabolismo, quali fegato o intestino. A questo riguardo ci può essere un’interazione tra il metabolismo e il trasporto, e uno dei due effetti può rappresentare lo step limitante del processo che controlla l’eliminazione del farmaco. I trasportatori sono anche responsabili del trasporto e della eliminazione dei metaboliti dei farmaci. Infine, i trasportatori rivestono un ruolo importante nella fase di escrezione di un farmaco in quanto presenti a livello renale e nelle membrane canaliculari del fegato dove possono facilitare l’eliminazione del farmaco, rispettivamente, nell’urina o nella bile. Poiché i trasportatori possono influenzare significativamente le fasi di assorbimento, distribuzione, ed escrezione dei farmaci, le fasi farmacocinetica e farmacodinamica possono essere modificate da alterazioni funzionali dei trasportatori determinate, per esempio, dall’interazione con altri farmaci, da stati patologici o dalla variabilità genetica della loro espressione. Il chiarimento del funzionamento e delle alterazioni dei sistemi di trasporto, può contribuire ad un più efficace uso terapeutico dei farmaci che utilizzano tali sistemi.