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Uno studio sovverte regole di farmacologia su diffusione farmaco

Canali di membrana (acquaporina) nella cellula


Secondo la Legge di Overton più una molecola è lipofila, più velocemente penetra nelle cellule attraverso la membrana, ma uno studio inglese ha dimostrato l'opposto

Pare che uno dei principi di base più antichi della farmacologia stia per essere confutato. Sembra che nuove scoperte effettuate dai chimici della Università di Warwick nel Regno Unito contraddicano la "legge di Overton" secolare che spiega la velocità con la quale le sostanze chimiche, come le medicine, possono attraversare le pareti cellulari. Le scoperte hanno conseguenze enormi per lo sviluppo dei farmaci.

Molti farmaci devono entrare nelle cellule per funzionare in modo efficace. Mentre alcune molecole riescono ed entrare nella cellula in modo attivo tramite strutture speciali integrate nella membrana cellulare, altre vi accedono passivamente, permeando la membrana lipidica della cellula. La legge di Overton riguarda le molecole che entrano nelle cellule tramite permeazione passiva.

Intorno al 1890, lo scienziato svizzero Ernst Overton ha sviluppato un'equazione che prevede la velocità con la quale una data molecola entra in una cellula. La legge che ne deriva, che prende il nome dal suo inventore, indica che più semplice è per una sostanza chimica dissolversi nei lipidi (grassi), più velocemente verrà trasportata nella cellula. Uno dei parametri più importanti della legge di Overton è K, che definisce la lipofilicità (natura oleosa) delle sostanze chimiche sotto studio.
Maggiore è il valore di K, più rapida sarà la velocità di diffusione attraverso la membrana cellulare. In altre parole, più la sostanza chimica preferisce i lipidi, più velocemente entra nella cellula. Nel secolo in cui per la prima volta il dottor Overton ha ideato questa equazione, gli scienziati medici hanno fatto affidamento sulla legge di Overton per progettare studi e trial clinici.

Nella recente parte della ricerca, gli scienziati hanno usato le ultime tecnologie per studiare in dettaglio ciò che accade esattamente quando una molecola entra in una cellula. Per lo studio hanno usato acidi deboli: secondo la legge di Overton, queste molecole lipofiliche dovrebbero passare attraverso la membrana cellulare in modo relativamente veloce. I loro risultati sono stati pubblicati online nel Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Ciò che hanno osservato ha scioccato i ricercatori. I loro risultati erano in contrasto con la scienza accettata ed hanno contraddetto direttamente la legge di Overton. In breve, le molecole più lipofiliche ci hanno messo di più ad attraversare la membrana e gli acidi meno lipofilici ci hanno messo di meno. La nuova regola suggerisce che la regola di Overton si deve cambiare completamente: secondo questi risultati più facile è per le sostanze chimiche dissolversi in un lipide, più lentamente vengono trasportate attraverso la membrana cellulare.

"Si tratta di una scoperta sorprendente ed emozionante. Pare che le nostre osservazioni dirette minino completamente una regola chiave che ha resistito al test del tempo per oltre un secolo," ha affermato il ricercatore capo, il professor Patrick Unwin.

"Ora effettueremo osservazioni con una serie di altre sostanze chimiche e con altre tecniche per spiegare ulteriormente la base molecolare per le nostre osservazioni. I libri di testo si dovranno riscrivere per rivedere una regola sulla quale è stato fatto affidamento per oltre un secolo. Le tecniche avanzate, come quella che abbiamo sviluppato, dovrebbero spiegare molto più chiaramente l'azione di una vasta serie di molecole di farmaci, che saranno di interesse particolare per gli sviluppatori di farmaci."

Fonte: Cordis (15/09/2008)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: Overton, lipofila, farmacologia, membrana
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