Atropina: struttura, sintesi, funzioni

L’atropina è un alcaloide tropanico di origine naturale, caratterizzato dalla presenza dell’unità strutturale del tropano, una struttura chimica ciclica che conferisce alla molecola le sue proprietà biologiche. Questo composto è naturalmente presente in diverse piante appartenenti alla famiglia delle Solanaceae, in particolare nell’Atropa belladonna , da cui l’atropina prende il nome. La belladonna, nota fin dall’antichità per le sue proprietà tossiche e medicinali, ha suscitato l’interesse di erboristi e medici già nel Medioevo e nel Rinascimento, tanto da essere talvolta utilizzata come rimedio o come veleno.

Le bacche di Atropa belladonna contengono quantità significative di atropina e possono essere letali se ingerite, evocando un parallelismo con la figura mitologica di Aτροπος, una delle tre Parche greche che, secondo la leggenda, recideva il filo della vita. Questo legame tra mito e tossicologia riflette la potente attività biologica della molecola: l’atropina agisce principalmente come antagonista dei recettori muscarinici dell’acetilcolina, modulando il sistema nervoso autonomo e determinando effetti che spaziano dalla dilatazione pupillare all’inibizione delle secrezioni corporee, fino, a dosi elevate, a gravi complicanze cardiache e respiratorie.

Oggi, l’atropina non è solo un esempio affascinante di sostanza naturale con forte impatto storico e culturale, ma rappresenta anche un farmaco di grande rilevanza clinica, utilizzato in oftalmologia, anestesia e terapia delle emergenze cardiache, dimostrando come un composto inizialmente temuto possa diventare uno strumento prezioso in medicina.

Struttura dell’atropina

L’atropina presenta un carbonio chirale e pertanto si può trovare sotto forma di enantiomero D ed L. Si noti che il carbonio chirale è quello legato al gruppo carbossilico

In natura si presenta in forma racemica quindi contiene il 50% di isomero D e il 50% di isomero L. Trovandosi in forma racemica è quindi otticamente inattiva quindi non devia il piano della luce polarizzata.  Tuttavia solo la forma L è farmacologicamente attiva

Sintesi

La prima sintesi dell’atropina fu ottenuta da Richard Willstätter nel 1901 Premio Nobel per la Chimica nel 1915. Può essere ottenuta dalla reazione di esterificazione tra la tropina che presenta una funzione alcolica e l’acido tropico in presenza di acido cloridrico

La biosintesi della atropina inizia dalla fenilalanina che dà luogo a una transaminazione con formazione dell’acido fenilpiruvico che è poi ridotto ad acido fenilattico.
L’acido fenilattico e la tropina danno luogo alla formazione della littorina grazie all’azione del coenzima A.

La littorina va incontro a un riarrangiamento radicalico grazie al citocromo 450 per dare iosciamina aldeide. Una idrogenasi riduce l’aldeide ad alcol primario che, per racemizzazione, dà l’atropina

Funzioni

L’atropina è un antagonista competitivo dei recettori muscarinici dell’acetilcolina, il principale neurotrasmettitore del sistema nervoso parasimpatico. Bloccando questi recettori, l’atropina inibisce gli effetti dell’acetilcolina sulla muscolatura liscia, sul muscolo cardiaco, sulle cellule secretorie delle ghiandole e sui gangli autonomi periferici, oltre ad agire anche sul sistema nervoso centrale. Questo meccanismo la rende estremamente versatile in medicina, sia come farmaco preventivo che terapeutico.

In ambito anestesiologico, l’atropina viene somministrata prima dell’intervento chirurgico per ridurre le secrezioni di muco e saliva, facilitando la gestione delle vie respiratorie durante l’anestesia. Durante l’operazione, contribuisce inoltre a mantenere il battito cardiaco regolare, contrastando eventuali bradicardie indotte dai farmaci anestetici.

L’atropina è anche utilizzata per le sue proprietà spasmolitiche, in grado di rilassare la muscolatura liscia del tratto gastrointestinale e urinario, alleviando crampi e spasmi. La sua azione anticolinergica la rende un antidoto prezioso in caso di avvelenamenti da sostanze chimiche, in particolare pesticidi organofosforici o carbammati e agenti nervini organofosforici, contrastando l’eccesso di acetilcolina che provoca grave compromissione muscolare, respiratoria e cardiaca.

In campo oculistico, l’atropina trova impiego come midriatico: viene utilizzata per dilatare la pupilla e consentire un esame approfondito del fondo oculare, fondamentale per la diagnosi di patologie che coinvolgono la retina, il vitreo e il nervo ottico. La sua azione pupillare può anche essere utile nel trattamento di alcune forme di uveite e altre condizioni infiammatorie oculari, riducendo il dolore e prevenendo l’aderenza dell’iride al cristallino.

Grazie a questa ampia gamma di effetti fisiologici, l’atropina rappresenta oggi un farmaco di grande importanza clinica, capace di intervenire in situazioni di emergenza, anestesia e diagnostica oftalmologica, dimostrando l’incredibile versatilità di un composto naturale che, se usato correttamente, può salvare vite.

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