Après avoir été ingérés, injectés, inhalés ou absorbés à travers la peau, les muqueuses en dessous de la langue ou les muqueuses à l’intérieur de la joue, la plupart des médicaments passent dans le sang et circulent dans tout l’organisme. (Voir aussi Définition de la pharmacodynamie.) Certains sont administrés directement dans le site à traiter. Par exemple, le collyre est directement mis dans les yeux. Les médicaments interagissent ensuite avec les cellules et les tissus sur lesquels ils produisent l’effet souhaité (site d’action). Cette interaction est appelée sélectivité.
La sélectivité est le degré d’action d’un médicament sur un site donné par rapport à d’autres sites.
Les médicaments relativement peu sélectifs agissent sur de nombreux organes ou tissus. Par exemple, l’atropine, médicament administré pour son effet myorelaxant au niveau du tube digestif, agit également comme myorelaxant oculaire et respiratoire.
Les médicaments relativement sélectifs, par exemple, les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) tels que l’aspirine et l’ibuprofène (voir Antalgiques non opiacés) agissent au niveau de toute zone enflammée.
Les médicaments hautement sélectifs agissent principalement sur un seul organe ou processus biologique. Par exemple, la digoxine, médicament administré pour traiter l’insuffisance cardiaque, agit essentiellement au niveau du cœur dont elle augmente la contractilité. Les somnifères agissent sur certaines cellules nerveuses du cerveau.
Comment les médicaments reconnaissent-ils les sites sur lesquels ils exercent un effet ? La réponse dépend de la façon dont ils interagissent avec les cellules ou les substances telles que les enzymes.
Récepteurs cellulaires
La plupart des cellules présentent divers types de récepteurs à leur surface. Un récepteur est une molécule dotée d’une structure tridimensionnelle ne pouvant se lier qu’aux substances qui s’adaptent avec précision à elle, comme une clé dans une serrure.
Les récepteurs permettent à des substances naturelles extracellulaires (mais venant de l’organisme) d’influer sur l’activité de la cellule. Des exemples de ces substances incluent les neurotransmetteurs (substances chimiques transmettant des messages entre les cellules du système nerveux) et les hormones (substances chimiques libérées dans la circulation sanguine par un organe pour affecter un autre organe). Cette influence peut être de stimuler ou d’inhiber un processus à l’intérieur de la cellule. Les médicaments tendent à mimer ces substances naturelles et à utiliser les récepteurs de la même manière. À titre d’exemple, la morphine et d’autres médicaments antalgiques agissent ou touchent les mêmes récepteurs cérébraux que ceux utilisés par les endorphines, substances endogènes permettant de contrôler la douleur.
Certains médicaments ne se fixent qu’à un type de récepteur. D’autres, tels des passe-partout, peuvent se fixer à plusieurs types de récepteurs dans l’organisme. La sélectivité d’un médicament s’explique souvent par la façon selon laquelle il se lie sélectivement aux récepteurs.
Une adaptation parfaite
Le récepteur présent sur la surface cellulaire a une structure tridimensionnelle qui permet à une substance spécifique, comme un médicament, une hormone ou un neurotransmetteur, de s’y lier. Cette substance a une structure tridimensionnelle qui coïncide parfaitement avec celle du récepteur, comme une clé dans une serrure. |
Agonistes et antagonistes
Les médicaments qui se fixent aux récepteurs sont classés en agonistes ou antagonistes. Les agonistes activent, ou stimulent, leurs récepteurs et entraînent une réponse qui augmente ou diminue l’activité de la cellule. Les médicaments antagonistes bloquent l’accès ou la liaison des agonistes endogènes, le plus souvent des neurotransmetteurs, à leurs récepteurs et préviennent ou réduisent ainsi les réponses cellulaires aux agonistes naturels.
Les médicaments agonistes et antagonistes peuvent être utilisés en association chez les personnes asthmatiques. Par exemple, l’albutérol peut être utilisé avec l’ipratropium. L’albutérol, un agoniste, se lie à des récepteurs spécifiques (adrénergiques) sur les cellules de l’appareil respiratoire ; il provoque un relâchement des cellules musculaires lisses et dilate ainsi les voies respiratoires (bronchodilatation). L’ipratropium, un antagoniste, se lie à d’autres récepteurs (cholinergiques) ; il bloque la liaison de l’acétylcholine, neurotransmetteur qui entraîne la contraction des cellules musculaires lisses et provoque ainsi un rétrécissement des voies respiratoires (bronchoconstriction). Les deux médicaments dilatent les voies respiratoires (et facilitent la respiration), mais de manière différente.
Les bêtabloquants, tels que le propranolol, constituent un groupe d’antagonistes largement utilisés. Ces médicaments sont utilisés dans le traitement de l’hypertension, l’angine de poitrine (douleur thoracique provoquée par une insuffisance d’apport de sang au muscle cardiaque) et dans celui de certains troubles du rythme cardiaque, ainsi que dans la prévention des migraines. Ils bloquent ou diminuent la stimulation cardiaque induite par les neurotransmetteurs agonistes, l’épinéphrine (adrénaline) et la norépinéphrine (noradrénaline), libérées lors d’un effort. Les antagonistes, comme les bêtabloquants, sont plus efficaces quand la concentration de l’agoniste est élevée dans une région spécifique de l’organisme. De même qu’un embouteillage bloque plus de véhicules vers 17 h qu’à 3 h du matin, les bêtabloquants administrés à des doses ayant une faible action sur la fonction cardiaque normale peuvent s’avérer très efficaces lors d’une émission soudaine d’hormones due à un effort et protéger ainsi le cœur d’un excès de stimulation.
Enzymes
Au lieu de se lier aux récepteurs, certains médicaments agissent sur les enzymes qui régulent la vitesse des réactions chimiques. Les médicaments qui ciblent les enzymes sont classés comme inhibiteurs ou activateurs (inducteurs). Par exemple, la lovastatine, médicament hypocholestérolémiant, inhibe une enzyme appelée HMG-CoA réductase, nécessaire à la production du cholestérol endogène. L’activation des enzymes impliquées dans le métabolisme des contraceptifs oraux correspond à un effet secondaire de la rifampicine (antibiotique). Chez les femmes traitées simultanément par un contraceptif oral et par rifampicine, on peut observer une inefficacité du contraceptif, métabolisé (c’est-à-dire dégradé en composants inactifs) et éliminé plus rapidement que lorsqu’il est administré seul.
Interactions chimiques
Certains médicaments génèrent des effets sans modifier la fonction d’une cellule et sans se fixer à un quelconque récepteur. Par exemple, la plupart des antiacides diminuent l’acide gastrique grâce à des réactions chimiques simples. Les antiacides sont des bases qui interagissent chimiquement avec les acides pour neutraliser l’acide gastrique.
