Il meccanismo d'azione delle droghe

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Il sistema nervoso è composto da cellule chiamate neuroni.
Le informazioni viaggiano all'interno del sistema nervoso sotto forma di segnali elettrici detti impulsi nervosi.
Il passaggio di tali impulsi da un neurone all'altro è possibile grazie ad una struttura detta sinapsi.
Esistono due tipi di sinapsi: la sinapsi elettrica, dove l'impulso nervoso passa direttamente da un neurone all'altro, e la sinapsi chimica dove, perché il passaggio del segnale sia possibile, è necessario appunto un mediatore chimico.

A noi interessa conoscere il funzionamento di quest'ultimo meccanismo poiché è quello responsabile del funzionamento delle droghe.

Nella sinapsi chimica sono presenti due tipi di neuroni: il neurone pre-sinaptico e il neurone post-sinaptico.
Una volta giunto al neurone pre-sinaptico, l'impulso nervoso non può passare direttamente al neurone post-sinaptico poiché questi sono separati da uno spazio chiamato spazio sinaptico.

Cosa succede quindi nel momento in cui il segnale elettrico raggiunge il neurone pre-sinaptico?

Nella membrana del neurone pre-sinaptico sono presenti delle sostanze chimiche dette neurotrasmettitori, che variano in base alla funzione del neurone.
I neurotrasmettitori sono contenuti all'interno di vescicole, ma nel momento in cui l'impulso nervoso raggiunge il neurone pre-sinaptico, queste si sciolgono e i neurotrasmettitori vengono rilasciati nello spazio sinaptico.
I neurotrasmettitori così liberati raggiungono infine i recettori presenti sulla membrana post-sinaptica.
I recettori vengono così attivati e danno vita a degli effetti specifici che variano in base alla funzione del neurone.
I neurotrasmettitori rilasciati raggiungono vari recettori ma ne attivano solo alcuni, e cioè quelli con cui hanno una forte affinità. E' per questo che ogni neurotrasmettitore, una volta rilasciato, da vita a delle reazioni specifiche dell'organismo.

Ad esempio le endorfine sono dei neurotrasmettitori che, quando rilasciati, provocano una sensazione di benessere. Quando il nostro organismo riceve degli stimoli piacevoli, il segnale nervoso che parte dai nervi stimolati raggiunge i neuroni pre-sinaptici che rilasciano le endorfine. Una volta rilasciate, queste attivano solo determinati recettori che provocano nel nostro cervello una sensazione di benessere.
Al contrario se ad essere stimolati sono i nervi che hanno il ruolo di trasportare un segnale di dolore, l'impulso nervoso che viaggerà in essi raggiungerà dei neuroni pre-sinaptici differenti, che non rilasceranno endorfine ma un neurotrasmettitore detto sostanza P, che andrà ad attivare altri recettori, che hanno la funzione di farci provare le sensazioni di dolore.

Ricapitolando ogni diverso stimolo produce segnali nervosi differenti che raggiungono neuroni differenti, che a loro volta rilasciano neurotrasmettitori differenti, i quali attivano recettori differenti.
Quindi possiamo dire che ogni tipo di neurotrasmettitore ha la funzione di attivare un diverso tipo di recettore.

Com'è possibile che dei determinati neurotrasmettitori, ad esempio le endorfine, una volta rilasciati attivino solo alcuni recettori?

E' semplice, pensate ad una chiave: ogni chiave combacia perfettamente solo con alcune serrature.
Nel nostro esempio i neurotrasmettitori sono le chiavi, mentre i recettori sono le serrature.
Le endorfine ad esempio combaciano solo con determinati recettori, detti appunto recettori endorfinici o recettori oppioidi (vedremo dopo perché).

Questo avviene perché i neurotrasmettitori sono dei composti chimici e come sapete ogni composto chimico ha una forma e grandezza particolare. Proprio come in un puzzle, il neurotrasmettitore si lega solo ai recettori con i quali combacia alla perfezione.

Ora che abbiamo visto come funziona la trasmissione degli impulsi nervosi e perché impulsi differenti danno vita a reazioni differenti, vediamo qual'è il meccanismo d'azione delle sostanze stupefacenti.

Sappiamo che ogni recettore viene attivato da un particolare neurotrasmettitore presente all'interno del cervello (detto quindi endogeno).
Ma cosa succede se un neurotrasmettitore viene immesso nell'organismo dall'esterno?
Ad esempio, ammettiamo che un chimico abbia estratto delle endorfine dal cervello di un animale, le abbia isolate e le abbia infine inserite in una siringa.
Cosa succederebbe se il chimico si iniettasse dall'esterno quelle endorfine? In teoria dovrebbero raggiungere il cervello tramite il flusso sanguigno, e una volta lì dovrebbero raggiungere i recettori endorfinici attivandoli.
Infatti i recettori post-sinaptici non hanno modo di sapere che quelle endorfine sono esogene (e cioè immesse dall'esterno) e non endogene (e cioè rilasciate internamente dai neuroni pre-sinaptici).
Le endorfine sono sempre endorfine, siano esse prodotte dallo stesso cervello o immesse nell'organismo dall'esterno.

In realtà il cervello ha una membrana protettiva detta barriera ematoencefalica, che lascia passare solo determinate sostanze.
Le endorfine purtroppo non sono in grado di oltrepassare tale barriera, ma cosa succederebbe se fosse possibile attivare i recettori endorfinici tramite altre sostanze che riescono a passare la barriera ematoencefalica?

Infatti abbiamo detto che i recettori sono come delle serrature, e sappiamo che in mancanza della chiave originale, i fabbri sono in possesso di attrezzature particolari che riescono a mimare il comportamento della stessa, permettendogli così di aprire la serratura.

Lo stesso avviene per i recettori nel nostro cervello. Esistono infatti delle sostanze che sono in grado di mimare il comportamento dei neurotrasmettitori endogeni, e riescono così ad attivare dei determinati recettori.

Nel caso delle endorfine, queste vengono mimate dagli oppiacei (o oppioidi), ed è per questo che i recettori endorfinici sono comunemente detti recettori oppioidi. Lo stesso termine endorfine significa morfine endogene.

Quando una persona si inietta della morfina per via endovenosa, questa raggiunge il cervello insieme al sangue, penetra la barriera ematoencefalica e si diffonde quindi all'interno del cervello. Una volta lì, raggiunge vari recettori, e tra questi riesce a legarsi ai recettori endorfinici producendo quindi un effetto simile a quello prodotto dal rilascio di endorfine endogene innescato da uno stimolo piacevole dell'organismo.
E' per questo che la morfina produce una sensazione di benessere.

Nel cervello esistono diversi tipi di recettori, tra i più importanti allo scopo di questo articolo ci sono i già citati recettori oppioidi, i recettori NMDA, i recettori serotoninergici, i recettori dopaminici ed i recettori cannabinoidi.

A questi corrispondono i neurotrasmettitori endogeni endorfina, serotonina, dopamina, acido glutammico e anandamide.

Tra le sostanze che si legano ai recettori oppioidi i più comuni sono morfina, eroina e metadone.
Tra quelle che si legano ai recettori NMDA troviamo la ketamina e il PCP (polvere d'angelo).
Tra quelle che si legano ai recettori serotoninergici troviamo l'LSD, la psilocibina e la mescalina.
Tra quelle che si legano ai recettori dei cannabinoidi i più conosciuti sono il THC e il CBD, che sono i principi attivi della cannabis.

A questo punto è utile approfondie un paio di aspetti.
Abbiamo detto che le droghe funzionano perché riescono a legarsi ad alcuni recettori, attivandoli.
Questo non è sempre vero, infatti i neurotrasmettitori possono svolgere due funzioni, e cioè eccitatoria e inibitoria. I primi vengono detti agonisti mentre i secondi vengono detti antagonisti.
Lo stesso chiaramente vale anche per le sostanze psicoattive che mimano il comportamento dei neurotrasmettitori.

Alcune droghe funzionano non già stimolando la risposta di un recettore bensì inibendola.
E' il caso ad esempio della Ketamina, un famoso anestetico antagonista dei recettori NMDA.
I recettori NMDA, quando stimolati, lasciano fluire degli ioni positivi che sono responsabili di molte attività fisiche come ad esempio il movimento dei muscoli.
La Ketamina inibisce i recettori NMDA e quindi il fluire dei suddetti ioni, funzionando quindi da anestetico.

Altre droghe invece funzionano influenzando il comportamento dei neurotrasmettitori endogeni.
Ad esempio l'effetto euforizzante della cocaina è dovuto all'attivazione dei recettori della dopamina, ma la cocaina non li attiva direttamente ma si limita ad inibire il riassorbimento della dopamina stessa.
Infatti dovete sapere che i neurotrasmettitori, una volta rilasciati, vengono degradati grazie alla presenza di enzimi che rompono le molecole sino a far svanire l'effetto del neurotrasmettitore.
Un altro meccanismo che interviene nella degradazione di alcuni neurotrasmettitori è la ricaptazione (o reuptake), per mezzo del quale il neurotrasmettitore rilasciato dalla membrana pre-sinaptica viene riassorbito dalla stessa.

Alcune droghe funzionano inibendo questo processo di riassorbimento, ed è questo il caso della cocaina, che funziona appunto da inibitore della ricaptazione della dopamina.
La dopamina è un neurotrasmettitore responsabile delle sensazioni di piacere e di soddisfazione, e normalmente è presente in quantità ridotte poiché viene continuamente riassorbito dalla membrana pre-sinaptica. La cocaina agisce proprio bloccando questo riassorbimento, e causando così un eccesso di dopamina nel cervello, ed ecco spiegato l'effetto piacevole della cocaina.

L'MDMA, più comunemente nota come ecstasy, lavora in modo analogo, inibendo però la ricaptazione della serotonina, in modo simile ai famosi antidepressivi SSRI.

Infine ci sono droghe che agiscono inibendo il funzionamento degli enzimi di cui ho parlato prima.
Un esempio di questi enzimi è il MAO (monoammino ossidasi) che è responsabile dell'ossidazione delle monoammine.
Le monoammine sono una famiglia di sostanze chimiche, tra le quali è presente anche il DMT, un potente allucinogeno che agisce sui recettori serotoninergici.
Normalmente il DMT, una volta ingerito, viene disattivato a causa dell'ossidazione dovuta agli enzimi MAO presenti nel fegato.
Per ovviare a ciò è necessario fumare la sostanza per bypassare il fegato, oppure assumere delle sostanze dette MAOI (monoammino ossidasi inibitori) che inibiscono il funzionamento degli enzimi MAO permettendo al DMT di sopravvivere alla degradazione e di raggiungere il cervello.

Il DMT è contenuto, tra le altre cose, nella pianta Psychotria Virdis, mentre vari MAOI naturali (harmina, harmalina e tetraidroarmina) sono contenuti nella liana Banisteriopsis Caapi che, guardacaso, sono gli ingredienti della bevanda sacra chiamata Ayahuasca utilizzata dagli sciamani durante i riti religiosi.

Ora che abbiamo capito come funziona il meccanismo dei neurotrasmettitori e dei recettori, e come una sostanza psicoattiva riesca a legarsi ad alcuni recettori, vediamo quali sono le funzioni principali di tali recettori per capire come mai ogni droga produce determinati effetti.

I già citati recettori oppioidi (o endorfinici), vengono attivati dagli oppiacei come la morfina e l'eroina, e una volta attivati producono una sensazione di benessere. Si dividono in tre tipi che vedremo in seguito.

I recettori serotoninergici svolgono svariate funzioni e si dividono in sette tipi, e tra le altre cose sono i responsabili degli effetti psichedelici di alcune droghe come l'LSD, la mescalina, e la psilocibina contenuta nei funghetti allucinogeni. Alcuni di questi recettori sono responsabili delle sensazioni di ansia e depressione, ed è per questo che molti antidepressivi lavorano proprio sui recettori serotoninergici.

I recettori dopaminici sono responsabili delle sensazioni di soddisfazione e gratificazione, e vengono influenzati in modo più o meno diretto da varie sostanze, tra cui anche la nicotina. Questa non agisce direttamente sui recettori dopaminici ma si lega a dei recettori chiamati recettori nicotinici, che a loro volta influenzano il rilascio di dopamina. Anche le anfetamine e la cocaina, come abbiamo già visto, influenzano questi recettori impedendo il riassorbimento della dopamina presente nel cervello, che andrà a sovraccaricare i suddetti recettori causando una sensazione di euforia.

Come abbiamo già detto i recettori NMDA sono responsabili di varie funzioni dell'organismo, ed alcune droghe dette dissociative, come la ketamina, il PCP e il DXM (destrometorfano), agiscono da antagonisti inibendone il funzionamento.

Infine i recettori cannabinoidi sono quelli responsabili dell'effetto stupefacente dell'hashish e della marijuana.

Credo che come introduzione possa bastare, ovviamente si tratta di una piegazione semplicistica giusto per farsi un'idea del meccanismo che sta dietro l'azione delle droghe.
In futuro vedremo nel dettaglio il comportamento delle singole sostanze, a partire dagli oppiacei che sono a mio parere le più interessanti da un punto di vista teorico.

2 commenti:

  1. Questo commento è stato eliminato dall'autore.

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  2. Ciao! Vorrei segnalarti che nel paragrafo in cui relazioni i recettori con i loro corrispondenti neurotrasmettitori endogeni ("Nel cervello esistono diversi tipi di recettori, tra i più importanti allo scopo di questo articolo[...]") hai, probabilmente per disattenzione, confuso tra loro i recettori NMDA, serotoninergici e dopaminici, in quanto non corrispondono con i neurotrasmettitori citati due righe più in basso. A parte questa sciocchezza, complimenti per la chiarezza espositiva e l'utilità del sito (:

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