El documento describe los conceptos fundamentales de farmacodinamia. Explica que los fármacos actúan sobre receptores celulares específicos, y que su efecto depende de la dosis administrada y la afinidad por dichos receptores. También describe los diferentes tipos de efectos que pueden producir los fármacos, como efectos primarios, secundarios, tóxicos, y cómo factores como la dosis, vía de administración y características individuales modifican sus acciones. Finalmente, resume los mecanismos de acción a

1. Farmacodinamia
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. Estos 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.2
El conocimiento de estos efectos y de los receptores responsables de los mismos ha sido
el eje de la investigación farmacodinámica, desde que John Newport Langley propuso
su existencia en Cambridge.
Tipos de efectos farmacológicos
Véase también: Reacción adversa a medicamento
Al administrar un fármaco se pueden conseguir diversos efectos medicamentosos que se
correlacionan con la acción del fármaco.
 Efecto primario: es el efecto fundamental terapéutico deseado de la droga.
 Efecto placebo: son manifestaciones que no tienen relación con alguna acción
realmente farmacológica.
 Efecto indeseado: cuando el medicamento produce otros efectos que pueden
resultar indeseados con las mismas dosis que se produce el efecto terapéutico;
 Efecto colateral: son efectos indeseados consecuencia directa de la acción
principal del medicamento.3
 Efecto secundario: son efectos adversos independientes de la acción principal
del fármaco.
 Efecto 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.4
o Efecto letal: acción biológica medicamentosa que induce la muerte.5
Dosis
Artículo principal: Dosis

2. La dosis es la cantidad de una 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 mortal: 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.6 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.7
En farmacología se usan otras denominaciones, como dosis inicial, dosis de
mantenimiento, dosis diaria y dosis total de un tratamiento.
Selectividad
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.8 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.1 selectividad: "efecto específico orgánico" naturaleza. dosis, intervalo,
tipo de paciente/características individuales.
Receptores
Artículo principal: Receptor celular
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. 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
mutliples tipos de receptores celulares.8

3. Las interacciones entre el fármaco y su receptor vienen modelados por la ecuación de
equilibrio:
donde L=ligando (droga), R=receptor (sitio de unión), y donde se pueden estudiar
matemáticamente la dinámica molecular con herramientas como el potencial
termodinámico, entre otros.
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.
Agonistas
Artículo principal: Agonista
Agonista: Es un fármaco que produce un efecto combinándose y estimulando al
receptor, estos pueden ser clasificados como:
-Agonistas Completos: los que producen la máxima respuesta posible.
-Agonistas Parciales: son los agonistas que no logran alcanzar el Emax (efecto
máximo)de los agonistas completos.
-Agonistas Inversos: los que logran efectos opuestos a los producidos por los agonistas
completos y parciales.1
Antagonistas
Artículo principal: Antagonista (bioquímica)
Antagonista: Es un fármaco 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:
1. Antagonistas competitivos: Son aquellos que bloquean el efecto de los agonistas
compitiendo por el mismo sitio de fijación en el receptor. Hay dos tipos básicos:
1.1.- Antagonistas 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.
1.2. Antagonistas 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.

4. 2. Antagonistas 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:
2.1 Reversibles: Los cuales se disocian fácilmente del receptor al suspender su
administración en el paciente o el lavado del tejido aislado.
2.2.- Irreversibles: que se fijan permanentemente o modifican covalente el receptor el
cual queda permanentemente inutilizado y tiene que ser reemplazado por uno nuevo.
Unión a receptores
La unión de un ligando, en este caso un medicamento, a los receptores se ve gobernado
por la ley de acción de masas, el cual relaciona, grosso modo, la velocidad con la que
ocurren un gran número de procesos moleculares. Las diferentes velocidades de
formación y desintegración de uniones proteicas pueden ser usadas para determinar la
concentración de equilibrio de receptores unidos a sus ligandos. La constante de
disociación en equilibrio para una reacción entre un ligando (L) y su receptor (R):
se define con la ecuación
donde laos corchetes ([]) denotan concentración del elemento. La fracción unida a un
receptor se calcula con la fórmula: (1+[R]/[L·R])-1, el cual puede luego ser expresado
usando la constante de disociación (Kd) de la siguiente manera:
Esta expresión es una de las maneras de considerar el efecto de una droga, en el que la
respuesta celular está asociada a la fracción de receptores unidos a sus ligandos. Esa
fracción de receptores unidos a sus ligandos se conoce como ocupancia y está
igualmente relacionada con la concentración disponible del ligando, en este caso, la
droga. La relación entre la ocupancia y la respuesta farmacológica por lo general no es
una relación lineal. Ello explica el fenómeno llamado receptores de reserva, es decir, la
concentración del ligando que producirá un 50% de la respuesta máxima.
Afinidad y actividad intrínseca
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, y la actividad intrínseca, que es la eficacia biológica del complejo
droga:receptor en producir una mayor o menor respuesta celular.8 De modo que algunos
medicamentos pueden tener la misma afinidad estructural por un receptor, más uno

5. 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.
Efectos en el cuerpo
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 o con
receptores asociados a proteínas enzimáticas como la tirosincinasa.
Control de canales iónicos
Artículo principal: Canal iónico
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
Artículo principal: Proteína G
La 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 la estructura conformacional de la
proteína, activando o inactivándola.
Control de transcripción
Artículo principal: Transcripción genética
Algunos medicamentos 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.
Modificación de la acción de un fármaco

6. 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, fenómenos de toxicidad de grupo, etc.
Farmacodinámica multicelular
El concepto de la farmacodinámica ha sido ampliado para poder incluir a la
Farmacodinámica Multicelular (MCPD), que estudia las propiedades estáticas,
dinámicas y las relaciones entre un conjunto de fármacos y una organización
multicelular dinámica y diversa cuatridimensional. Es el estudio de todo el
funcionamiento del fármaco en el mínimo sistema multicelular (mMCS).9
Nuevos fármacos
Los estudios farmacodinámicos pueden ayudar al desarrollo racional de agentes
farmacéuticos mediante los siguientes aspectos:
 Demostrar la actividad biológica del fármaco sobre su diana terapéutica cuando
se administra a los pacientes.
 Analizar los efectos moleculares y biológicos que se producen como
consecuencia de la acción del fármaco sobre la diana
 Mediante estos estudios se puede analizar un rango de Dosis Biológica Óptima
del fármaco, es decir, la dosis mínima de fármaco que produce el máximo efecto
biológico, y explorar la eficacia de los distintos esquemas de administración en
función del efecto biológico que produce cada uno de ellos.
 Identificar los efectos moleculares (marcadores) relacionados con la respuesta y
resistencia al fármaco.
Referencias
1.
 Lees P, Cunningham FM, Elliott J (2004). «Principles of pharmacodynamics and
their applications in veterinary pharmacology». J. Vet. Pharmacol. Ther. 27 (6): 397–
414. doi:10.1111/j.1365-2885.2004.00620.x. PMID 15601436.
  Pascuzzo Lima, C. Farmacodinámica I. En
  Joan Ramon Laporte (2001). «TÉRMINOS UTILIZADOS EN INVESTIGACIÓN
CLÍNICA». Principios básicos de investigación clínica AstraZénca. Consultado el 26
de marzo de 2008.

7.   The University of Arizona (marzo de 2004). «Toxicología ambiental». Consultado
el 25 de marzo de 2008.
  AGUILERA, Lucita, NAVARRO, Agustín, TACORONTE, Juan E. et al. Efecto
letal de myrtaceas cubanas sobre Aedes aegypti (Díptera: Culicidae). Rev Cubana Med
Trop. [online]. Mayo-ago. 2003, vol.55, no.2 [citado 26 marzo de 2008], p.100-104.
Disponible en la World Wide Web: [1]. ISSN 0375-0760.
  Zarc International, Inc. (2004). «Un repaso de los agentes químicos y gases
lacrimógenos». Consultado el 26 de marzo de 2008. «Dosis letal 50, también llamada
"dosis letal mediana", es la cantidad de un compuesto químico que, cuando se aplica
directamente a los organismos de prueba, se considera que es fatal para el 50% de tales
organismos bajo las condiciones establecidas de la prueba y por cualquier ruta fuera de
la de inhalación.»
  The University of Arizona (marzo de 2004). «Toxicología ambiental». Consultado
el 25 de marzo de 2008. «Si se trata de la curva dosis-efectos terapéuticos se le llama
DE50 (Dosis Efectiva, nivel 50%). Cuando se midieron efectos graduales la DE50 es la
dosis que produce una respuesta igual a la mitad de la respuesta máxima. Si se midieron
efectos cuantales, entonces la DE50 es la dosis que produce una respuesta deseable
determinada en el 50% de la población.»
  Manual Merck de información médica para el hogar. «Farmacodinamia». Sección
2: Farmacia. Consultado el 24 de marzo de 2008.
9.  Werner, E., In silico multicellular systems biology and minimal genomes, (en
inglés). DDT vol 8, no 24, pp 1121-1127, diciembre de 2003.
Enlaces externos