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Farmaco clase 4
Este documento trata sobre farmacodinamia. Explica que la farmacodinamia estudia los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos y sus mecanismos de acción. También describe los conceptos de receptores, agonistas, antagonistas, afinidad y cómo los factores fisiológicos, patológicos y ambientales pueden modificar la acción de un fármaco. Finalmente, resume cómo el pH afecta la absorción y eliminación de fármacos dependiendo de si son ácidos o alcal
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Farmaco clase 4
- 1. FARMACODINAMIA ROSE MARIE FUENTESPÉREZ QUÍMICO FARMACÉUTICO
- 2. CONCEPTO DE FARMACODINAMIA Es elestudio de los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos. Es el estudio de los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos. De sus mecanismos de acción. De sus mecanismos de acción. Relación entre su concentración y efecto. Relación entre su concentración y efecto. Puede ser estudiada en el cuerpo entero-en tejidos-en células-sobre moléculas. Puede ser estudiada en el cuerpo entero-en tejidos-en células-sobre moléculas. Con técnicas in vivo, post- mortem o in vitro. Con técnicas in vivo, post- mortem o in vitro. SELECTIVIDAD: Baja: ejerce acción sobre muchos órganos y tejidos Altamente selectivos: ejerce acción sobre células de un órgano en específico VARIACIONES MINÚSCULAS EN LA ESTRUCTURA QUÍMICA ALTERAN TREMENDAMENTE LA SELECTIVIDAD DEL FÁRMACO
- 5. RECEPTORES Estructuras celulares Estructuras celulares Tienen una finalidad concreta Tienen una finalidad concretapor diferentes sustancias por diferentes sustancias Diferentes tipos Diferentes tipos internasinternas externasexternas FármacosFármacos (-) o (+) efectos efectos ya existentes (-) o (+) efectos efectos ya existentes son que activados hay a canales iónicos a canales iónicos a tirosinqui nasa a tirosinqui nasa Proteína G Proteína G Asociados La selectividad de un fármaco por uno o varios órganos se fundamenta principalmente por lo específico que es la adherencia del medicamento al receptor diana. Algunos fármacos se unen a un solo tipo de receptores, mientras que otros tienen la facultad bioquímica de unirse a mútliples tipos de receptores celulares. Afinidad por ADN Afinidad por ADN
- 6. Cuando un fármacose une a un receptor, es llamado ligando y puede ser clasificado como agonista o antagonista AGONISTA (estimula el R) AGONISTA (estimula el R) ANTAGONISTA (bloquea el R) ANTAGONISTA (bloquea el R) completoscompletos parcialesparciales inversosinversos competitivoscompetitivos No competitivos No competitivos Máxima respuesta posible No logran alcanzar el Emax Logran un efecto opuesto Logran un efecto opuesto compitiendo por el mismo sitio de fijación en el R Logran un efecto opuesto uniéndose al R en un sitio diferente al del agonista
- 7. ANTAGONISTAS COMPETITIVOS ReversibleReversible pueden serdesplazados del R por dosis crecientes del agonista (antagonismo superable). pueden ser desplazados del R por dosis crecientes del agonista (antagonismo superable). desplazan la curva dosis-respuesta de los agonistas hacia la derecha (es decir aumentan la DE50 y reducen la afinidad) sin afectar la Emax y eficacia del agonista desplazan la curva dosis-respuesta de los agonistas hacia la derecha (es decir aumentan la DE50 y reducen la afinidad) sin afectar la Emax y eficacia del agonista IrreversibleIrreversible no pueden ser desplazados del receptor por dosis crecientes del agonista (antagonismo insuperable) no pueden ser desplazados del receptor por dosis crecientes del agonista (antagonismo insuperable) reducen la Emax del agonistareducen la Emax del agonista
- 8. ANTAGONISTAS NO COMPETITIVOS ReversibleReversible sedisocian fácilmente del receptor al suspender su administración en el paciente se disocian fácilmente del receptor al suspender su administración en el paciente IrreversibleIrreversible se fijan permanentemente al receptor el cual queda permanentemente inutilizado y tiene que ser reemplazado por uno nuevo se fijan permanentemente al receptor el cual queda permanentemente inutilizado y tiene que ser reemplazado por uno nuevo
- 9. AFINIDADAFINIDAD ACTIVIDAD INTRÍNSECA ACTIVIDAD INTRÍNSECA Capacidad del fármaco deunirse al receptor. Capacidad de la unión fármaco-receptor para producir una respuesta celular.
- 10. AFINIDAD Y ESPECIFICIDAD Afinidad: capacidadde formación del complejo fármaco-receptor a concentraciones muy bajas del fármaco. Afinidad: capacidad de formación del complejo fármaco-receptor a concentraciones muy bajas del fármaco. Especificidad: es la capacidad del receptor para discriminar entre una molécula de ligando de otra pese a que estas pueden ser muy similares. Especificidad: es la capacidad del receptor para discriminar entre una molécula de ligando de otra pese a que estas pueden ser muy similares. Actividad intrínseca: es la capacidad del fármaco para modificar el receptor e iniciar una acción celular. Actividad intrínseca: es la capacidad del fármaco para modificar el receptor e iniciar una acción celular.
- 11. REGULACIÓN DE RECEPTORES Están sometidosa muchos mecanismos de control homeostático y de regulación. Desensibilización La exposición crónica de ciertos receptores a una sustancia que los estimula (por ej. un agonista) conduce a un proceso de desensibilización, de forma que disminuye el efecto que se observa con la exposición continua o ulterior del fármaco a la misma concentración. Supersensibilización La administración crónica de un fármaco que bloquea a un receptor (antagonista) conduce a un aumento exagerado en la magnitud de los efectos de este receptor cuando se suspende abruptamente la terapia. En algunos casos, este efecto puede deberse a la síntesis de receptores adicionales, es decir, al aumento en el número de los receptores.
- 12.
- 13. RESPUESTAS FISIOLÓGICAS Modificaciones delos movimientos de iones por lo cual cambian los potenciales de membrana de las células diana. Cambios en la actividad de múltiples enzimas cuando el receptor está conectado a estructuras membranosas o intracelulares capaces de mediar reacciones químicas. Modificación en la producción y/o la estructura de diversas proteínas en el caso de receptores con capacidad de modificar los procesos de transcripción y síntesis proteica, gracias a sistemas receptor-efector de segundos mensajeros.
- 14. MODIFICACIÓN DE LAACCIÓN DE UN FÁRMACO FISIOLÓGICOSFISIOLÓGICOS PATOLÓGICOSPATOLÓGICOS FARMACOLOGI COS FARMACOLOGI COS AMBIENTALESAMBIENTALES EDADEDAD ESTRÉSESTRÉS FACTORES ENDOCRINOS FACTORES ENDOCRINOS INSUFICIENCIA RENAL INSUFICIENCIA RENAL CARDIOPATÍASCARDIOPATÍAS GENÉTICAGENÉTICA CONDICIONES METEORÓLIGAS CONDICIONES METEORÓLIGAS SEX O SEX O DOSISDOSIS VÍA DE AMINISTRACIÓN VÍA DE AMINISTRACIÓN RAZARAZA ALIMENTOS/ALC OHOL ALIMENTOS/ALC OHOL TOXICIDAD DE GRUPO TOXICIDAD DE GRUPO PESOPESO POSOLOGÍAPOSOLOGÍA TOLERANCIATOLERANCIA
- 15. EFECTO DEL PHSOBRE LA ABSORCIÓN Y ELIMINACIÓN DE FÁRMACOS Fármaco& pH pH ácido pH alcalino Fármaco ácido Predomina la forma no ionizada (liposoluble) Predomina la forma ionizada (hidrosoluble) Facilita absorción y dificulta eliminación Dificulta la absorción y facilita eliminación Fármaco alcalino Predomina la forma ionizada (hidrosoluble) Predomina la forma no ionizada (liposoluble) Dificulta la absorción y facilita eliminación Predomina la absorción y dificulta eliminación
Notas del editor
- #3 Es el estudio de lo que le sucede al organismo por la acción de un fármaco. Desde este punto de vista es opuesto a lo que implica la farmacocinética: a lo que un fármaco es sometido a través de su paso por el organismo. La farmacodinamia puede ser estudiada a diferentes niveles, es decir, sub-molecular, molecular, celular, a nivel de tejidos y órganos y a nivel del cuerpo entero, usando técnicas in vivo, post-mortem o in vitro. Desde que se inició el estudio de la acción de los fármacos, se observó que ésta aumentaba de forma proporcional a la dosis del fármaco administrado, hasta llegar a un máximo, punto a partir del cual no aumentaba por más que aumentara la cantidad de fármaco. Esto hizo pensar que los fármacos actuaban sobre unos "sitios" específicos en el organismo. Estos sitios son limitados, lo que explicaba el comportamiento del fármaco: aumenta la acción conforme se van ocupando los sitios, pero cuando están todos ocupados se estabiliza. Esto abrió paso al concepto de sitios receptivos específicos, o receptores. El estudio de los mecanismos de acción de un medicamento sobre las células comienza conociendo la selectividad de la droga. Algunos medicamentos tienen una muy baja selectividad por lo que ejercen sus efectos sobre muchos órganos y tejidos, mientras que otras drogas son altamente selectivos, como un antiácido que ejerce su función en células de un órgano específico. Para la mayoría de las drogas, la acción que ejercen sobre el cuerpo es críticamente dependiente de su estructura química, de tal modo que variaciones minúsculas en esa estructura altera tremendamente la selectividad del medicamento. selectividad: "efecto específico orgánico" naturaleza. dosis, intervalo, tipo de paciente/caracterÍsticas individuales.
- #4 Primario: efecto fundamental terapéutico deseado de la droga. Placebo: son manifestaciones que no tienen relación con alguna acción realmente farmacológica. Adverso: cuando el medicamento produce otros efectos que pueden resultar indeseados con las mismas dosis que se produce el efecto terapéutico; Colateral: son efectos indeseados consecuencia directa de la acción principal del medicamento. Secundario: son efectos adversos independientes de la acción principal del fármaco. Tóxico: por lo general se distingue de los anteriores por ser una acción indeseada generalmente consecuencia de una dosis en exceso. Es entonces dependiente de la dosis, es decir, de la cantidad del medicamento al que se expone el organismo y del tiempo de exposición. Letal: acción biológica medicamentosa que induce la muerte.
- #5 La dosis es la cantidad de droga que se administra para lograr eficazmente un efecto determinado. El estudiar o estimar la dosis efectiva y la forma correcta de administración del fármaco se le llama dosificación, administrada por la posología. La dosis puede clasificarse en: Dosis subóptima o ineficáz: es la máxima dosis que no produce efecto farmacológico apreciable. Dosis mínima: es una dosis pequeña y el punto en que empieza a producir un efecto farmacológico evidente. Dosis máxima: es la mayor cantidad que puede ser tolerada sin provocar efectos tóxicos. Dosis terapéutica: es la dosis comprendida entre la dosis mínima y la dosis máxima. Dosis tóxica: constituye una concentración que produce efectos indeseados. Dosis letal: dosis que inevitablemente produce la muerte. DL50: denominada Dosis Letal 50 o Dosis Mortal 50%, es la dosis que produce la muerte en 50% de la población que recibe la droga. Así también se habla con menos frecuencia de DL20, DL90 y DL99. DE50: denominada Dosis Efectiva 50 es la dosis que produce un efecto terapéutico en el 50% de la población que recibe la droga.
- #6 Los receptores son estructuras celulares que tienen una finalidad concreta y que son activados en su actuación por distintas sustancias, tanto naturales como externas al organismo (fármacos). Por tanto, los fármacos no crean efectos nuevos en el organismo, limitándose a potenciar o inhibir efectos ya existentes. El conocimiento de estos efectos y de los receptores responsables de los mismos es lo que investiga la farmacodinamia. La mayoría de las drogas ejercen su acción sobre una célula por virtud de su reconocimiento de receptores sobre la superficie celular, específicamente por tener la configuración molecular que se ajusta al dominio de unión del receptor. Establece relación entre mecanismos farmacodinámicos y la acción del sujeto receptor, de acuerdo a características de acción. Receptor farmacológico: · Asociados a canales iónicos · Receptor de insulina · Asociado a proteína G
- #7 Cuando una droga, una hormona, etc., se une con un receptor, es llamado un ligando, los cuales se clasifican en dos grupos, los agonistas y los antagonistas.
- #8 Agonista: Es una droga que produce un efecto combinándose y estimulando al receptor, estos pueden ser clasificados como: - Completos: los que producen la máxima respuesta posible. - Parciales: son los agonistas que no logran alcanzar el efecto máximo (Emax) de los agonistas completos. - Inversos: los que logran efectos opuestos a los producidos por los agonistas completos y parciales. Antagonista: Es una droga que produce efecto farmacológico bloqueando al receptor y por lo tanto es capaz de reducir o abolir el efecto de los agonistas. Los antagonistas pueden ser clasificados como: Competitivos: Son aquellos que bloquean el efecto de los agonistas compitiendo por el mismo sitio de fijación en el receptor. Hay dos tipos básicos: Reversibles: que pueden ser desplazados del receptor por dosis crecientes del agonista (antagonismo superable). Los antagonistas competitivos reversibles desplazan la curva dosis-respuesta de los agonistas hacia la derecha (es decir aumentan la DE50 y reducen la afinidad) sin afectar la Emax y eficacia del agonista. Irreversibles: que no pueden ser desplazados del receptor por dosis crecientes del agonista (antagonismo insuperable). Los antagonistas competitivos irreversibles reducen la Emax y la eficacia del agonista.
- #9 No competitivos: Son aquellos que bloquean el efecto de los agonistas uniéndose al receptor en un sitio distinto al sitio de fijación del agonista. Estos antagonistas reducen el Emax ( la eficacia ). Pueden ser a su vez: Reversibles: Los cuales se disocian fácilmente del receptor al suspender su administración en el paciente o el lavado del tejido aislado. Irreversibles: que se fijan permanentemente o modifican covalente el receptor el cual queda permanentemente inutilizado y tiene que ser reemplazado por uno nuevo.
- #10 En la interacción del fármaco—y, en realidad, cualquier ligando—tiene dos propiedades: La afinidad, que es la capacidad del medicamento de establecer una unión estable. Para que un FÁRMACO pueda interactuar con un receptor debe poseer una cierta estructura espacial que le permita unirse al receptor. La célula expresa cierta cantidad de receptores según su función.” El n° de estos R y su reactividad son susceptibles de MODULACIÓN. Los 4 tipos de R para mensajeros químicos son: —R asociados a canales iónicos (ionotrópicos) —R asociados a proteínas G (metabotrópicos) —R asociados a tirosina-quinasa —R con afinidad por ADN (esteroides) Los ionotrópicos son asociaciones de proteínas que forman un canal iónico a través de la membrana. En cuestión de unos pocos milisegundos, el paso de iones dará lugar a una corriente eléctrica, que cesa cuando el neurotransmisor se disocia del receptor. Los metabotrópicos no abren un canal iónico, sino que están acoplados a proteínas G, dando lugar a la movilización de segundos mensajeros y activación de varias enzimas. Estos receptores producen respuestas celulares que tardan más en activarse y con una duración de sus efectos también mayor. La actividad intrínseca, que es la eficacia biológica del complejo droga-receptor en producir una mayor o menor respuesta celular. Algunos medicamentos pueden tener la misma afinidad estructural por un receptor, pero uno puede tener una gran eficacia en la unión, mientras que el otro mucho menor. Un agonista y un antagonista pueden tener la misma afinidad por el receptor, pero el antagonista no tiene eficacia en producir actividad intrínseca en la célula como consecuencia de su unión con el receptor.
- #11 La mayoría de los fármacos actúan inhibiendo o estimulando las células, destruyéndolas o reemplazando en ellas determinadas sustancias. Los mecanismos de acción se fundamentan principalmente en su asociación con receptores asociados a: -canales iónicos -a una proteína G -receptores con actividad enzimática intrínseca -receptores asociados a proteínas enzimáticas como la tirosincinasa. Control de canales iónicos El contacto con receptores asociados a canales iónicos aumenta la permeabilidad de la membrana y la conducción de iones a través de la membrana plasmática alterando su potencial de membrana eléctrico facilitando su despolarización. Formación de segundos mensajeros Acoplados a una proteína G activa enzimas como la adenilciclasa, el AMP cíclico, proteíncinasas, las cuales transducen señales que inducen gran cantidad de posibles efectos funcionales sobre la célula. Otras moléculas diana de un gran número de fármacos son las pertenecientes al sistema de los fosfoinosítidos de la membrana celular. Ellos también son acoplados a segundos mensajeros y ejercen respuestas celulares por medio del calcio, por ejemplo. Actividad enzimática intrínseca Cuando una droga se une a su receptor tiende a ejercer control directo sobre la fosforilación de proteínas celulares, modificando de la estructura conformacional de la proteína, activando o inactivándola. Control de transcripción Transcripción genética. Algunos fármacos atraviesan la membrana plasmática y actúan directamente sobre el núcleo celular y sobre receptores intracelulares, revirtiendo la represión del ADN y aumentando la transcripción y síntesis protéica.
- #12 Regulación de receptores: Además de iniciar la regulación de funciones fisiológicas y bioquímicas de las células, los receptores en sí mismos están sometidos a muchos mecanismos de control homeostático y de regulación. Se describen dos mecanismos de regulación de receptores: Desensibilización o regulación hacia abajo: la exposición crónica de ciertos receptores a una sustancia que los estimula (por ej. un agonista) conduce a un proceso de desensibilización, de forma que disminuye el efecto que se observa con la exposición continua o ulterior del fármaco a la misma concentración. Se produce un cambio estructural o funcional ocurrido en la misma molécula del receptor, ya sea por: Disminución de la afinidad del receptor Inhibición de la síntesis de nuevos receptores Disminución en el nº total de receptores funcionales (down regulation) 2. Supersensibilización o regulación hacia arriba: la administración crónica de un fármaco que bloquea a un receptor (antagonista) conduce a un aumento exagerado en la magnitud de los efectos de este receptor cuando se suspende abruptamente la terapia. En algunos casos, este efecto puede deberse a la síntesis de receptores adicionales, es decir, al aumento en el número de los receptores o bien hay un aumento de la afinidad del receptor con su ligando endógeno.
- #13 La internalización se produce en regiones especializadas de la membrana, que se proyectan en forma de vesículas o depresiones, alineadas en la superficie intracelular de la pared celular. Estas estructuras se invaginan, se separan de la membrana plasmática y forman vesículas que contienen los agregados del complejo hormona/receptor. Con posterioridad, estas vesículas o receptosomas fusionan sus membranas con los lisosomas, donde el medio ácido facilita la disociación del complejo hormona/receptor. En el lisosoma, la hormona liberada del receptor es degradada, pero éste es reciclado y reincorporado a la pared celular durante varios ciclos de internalización, antes de ser degradado. Regulación de la degradación del receptor. La unión hormona/receptor y el mecanismo de la agregación aumentan la internalización de muchas hormonas polipeptídicas, factores de crecimiento y de sus receptores. La internalización aumenta la concentración de los receptores dentro de la célula y acelera la degradación del receptor. No obstante, a diferencia de la hormona, el receptor es reciclado durante varios ciclos de internalización antes de ser degradado.
- #14 Respuesta fisiológica que se produce después de la unión del fármaco con el receptor:
- #15 Los principales factores o parámetros que modifican las acciones de los fármacos incluyen: Fisiológicos: edad, sexo, raza, genética, peso corporal, etc. Patológicos: estrés, factores endocrinos, insuficiencia renal, cardiopatías, etc. Farmacológicos: dosis, vías de administración, posología, tolerancia, taquifilaxia, etc. Ambientales: condiciones metereológicas, fenóme nos de toxicidad de grupo, etc.