Legge di Azione delle Masse
La legge di azione delle masse è il principio chimico-fisico su cui poggia tutta la farmacologia: è la ragione per cui un farmaco funziona perché c’è, e in quantità proporzionale a quanta ce n’è.
Definizione generale
Formulata da Guldberg e Waage nel 1864, afferma che la velocità di una reazione chimica è proporzionale al prodotto delle concentrazioni dei reagenti. Per una reazione reversibile
la velocità di formazione del complesso è e quella della sua dissociazione è .
All’equilibrio le due velocità si eguagliano, e il rapporto tra le concentrazioni diventa una costante caratteristica di quella coppia di molecole. Due conseguenze, entrambe centrali in farmacologia:
- Senza reagente non c’è prodotto. Se , nessuna quantità di B può generare AB.
- La reazione è graduale, non a soglia. Aumentando aumenta , con continuità, fino a esaurimento di B.
Come si applica al legame farmaco-recettore
Sostituendo A con il ligando [X] e B con il recettore libero [R], la legge descrive la formazione del complesso farmaco-recettore [RX] — l’unica specie che produce la risposta biologica:
Da qui discendono, in cascata, quasi tutti i parametri della farmacodinamica:
- la costante di dissociazione Kd = , che misura l’affinità del farmaco per il bersaglio;
- la teoria dell’occupazione: più recettori sono occupati, maggiore è la risposta;
- l’isoterma di saturazione (Hill-Langmuir) , che descrive quanto farmaco è legato a ogni concentrazione e che, in scala semilogaritmica, dà la classica curva sigmoide.
Il passaggio dal principio chimico ai numeri della farmacologia è svolto per esteso in Studi di Legame e Costante di Dissociazione (Kd).
«Plot of Hill equation for simulated data using “One site — Specific binding with Hill slope” in GraphPad Prism with Hill coefficients ranging from 0.1 to 2.» (Wikimedia Commons, Jamgoodman, CC BY-SA 4.0). La curva con coefficiente di Hill = 1 è esattamente l’isoterma che deriva dalla legge di azione delle masse per un sito di legame indipendente; coefficienti diversi da 1 segnalano cooperatività tra siti.
Perché è la premessa di tutto
Il farmaco non crea e non distrugge nulla: sposta un equilibrio che esiste già. Questo spiega perché:
- si ragiona sempre in concentrazione/dose e non in “presenza o assenza” del farmaco;
- l’antagonista competitivo può essere spiazzato aumentando l’agonista — è una gara di occupazione governata dalle masse (vedi Antagonismo Competitivo e Non Competitivo);
- la potenza di un farmaco è imparentata con la sua affinità: a parità di tutto, chi ha Kd più bassa occupa più recettori alla stessa concentrazione.
Il caso specifico: la controprova omeopatica
L’omeopatia è la controprova sperimentale della legge. Diluendo un principio attivo oltre il numero di Avogadro () non resta in soluzione nessuna molecola: con , per la legge di azione delle masse e non può esistere alcun effetto farmacologico. La “memoria dell’acqua” invocata per giustificare l’efficacia non è mai stata dimostrata, e in un sistema sperimentale cellulare — dove l’effetto placebo non esiste — la risposta è assente. Il ragionamento è ripreso in Principi Generali dell’Azione dei Farmaci.
🔗 Collegamenti
- Principi Generali dell’Azione dei Farmaci — ⬆️ nota madre: è il principio che ne governa l’azione
- Studi di Legame e Costante di Dissociazione (Kd) — ➡️ quantificazione (Kd, Bmax, isoterma)
- Recettore (Definizione Farmacologica) — 🔗 la natura del legame farmaco-recettore
- Antagonismo Competitivo e Non Competitivo — 🔗 lo spiazzamento come gara di occupazione
- Curve Dose-Risposta - Efficacia e Potenza — ➡️ dal legame all’effetto
Fonti: sbobina 01 — Introduzione e recettori; Guldberg C.M., Waage P. (1864), formulazione originale della legge; Clark A.J., J Physiol 1926;61:530 per l’applicazione al legame farmaco-recettore. Immagine: Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.