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Farmacodinamia
Definiciones
• Farmacodinamia es la parte de la farmacología que
estudia el mecanismo de acción de los fármacos
• Mecanismo de acción es el conjunto de acciones y
efectos que generan una modificación molecular al
unirse un fármaco, tóxico o medicamento con su
estructura blanco (sitio de acción)
• Efecto: consecuencia final de esa unión, que es
clínicamente apreciable y a veces cuantificable
Mecanismo de acción
• Según el mecanismo de acción, varios fármacos pueden
usarse para tratar la misma patología
• Entender el mecanismo de acción farmacológico ayuda a
la utilización racional de medicamentos y de las
combinaciones de estos
• Los fármacos no crean funciones nuevas, sólo estimulan
o inhiben un sistema o reemplazan moléculas endógenas
ausentes
• La acción anti-infecciosa beneficia al organismo en
forma indirecta
Teoría de Receptores
• Los efectos terapéuticos y tóxicos de un fármaco se dan
por sus interacciones con moléculas
• La mayoría de los fármacos actúan mediante la asociación
con moléculas específicas, alterando sus actividades
biológicas
• Receptor:
• Componente de una célula que interactúa con una
molécula, iniciando una cadena de eventos bioquímicos
que generan efectos moleculares de respuesta. Son el
principal objeto de estudio de la farmacodinamia
A: L-isoproterenol se une al R
ßadrenérgico
en 3 sitios enlaces de H+,hidrófobo e
iónico
(F.Van der Waals)
B: D-isoproterenol se une al R
ßadrenérgico
en 2 sitios (incapáz de unirse al 3º sitio)
C: Propranolol se une al R ßadrenérgico
en 2
sitios (= que A). El grupo naftiloxy (N)
forma
uniones débiles que no son suficientes
paran que tenga actividad intrínseca
Teoría de Receptores
• La interacción con los receptores es la base del
mecanismo de acción farmacológico:
⁻ Los receptores determinan las relaciones
cuantitativas entre la dosis o la concentración de
un medicamento y sus efectos farmacológicos
⁻ Los receptores son responsables de la
selectividad del efecto de un medicamento
⁻ Los receptores median las acciones de los
fármacos agonistas y antagonistas
• La mayoría de los receptores son polipéptidos, con
diferentes formas y cargas eléctricas
Teoría de Receptores
• Los receptores farmacológicos pueden ser:
– Proteínas reguladoras (neurotransmisores, hormonas,
autacoides y agentes terapéuticos)
– Enzimas (p. ej. dihidrofolato reductasa)
– Proteínas de transporte (p. ej. Na/K ATPasa)
– Proteínas estructurales (p. ej. tubulina)
• Las interacciones entre un fármaco y un receptor pueden
darse por:
– Enlaces iónicos, puentes de hidrógeno, interacciones
hidrofóbicas o uniones covalentes
Dr. Roberto Mendoza Zepeda
Teoría de Receptores
• Las interacciones fármaco receptor generan una
respuesta molecular, la cual es diferente según el tipo de
unión:
– Agonista completo
– Agonista parcial
– Antagonista competitivo (reversible)
– Antagonista no competitivo (irreversible)
– Agonista inverso
– Antagonista químico
Teoría de Receptores
• Tipos de agonistas:
– Agonista completo: aquel que se une a un receptor específico
e induce una respuesta máxima
– Agonista parcial: aquel que actúa sobre un receptor
específico induciendo una respuesta sub-máxima. Actúa como
antagonista de un agonista completo
– Agonista inverso: fármaco que desestabiliza el sistema
llevándolo a un nivel de actividad por debajo del basal
• Tipos de antagonistas:
– Antagonista no competitivo: Fármaco que evita que el
agonista en cualquier concentración produzca un efecto
– Antagonista competitivo o superable: fármaco que evita que
el agonista actúe sobre el receptor específico dependiendo de
la concentración del agonista
Teoría de Receptores
• Sinergismo: es el aumento de la respuesta a un fármaco
por el empleo simultáneo de otro
– Suma: el efecto neto es igual a la suma de las
respuestas de cada uno. Implica la unión a los mismos
tipos de receptores
– Potenciación: el efecto neto es mayor que la suma de
los efectos individuales. La unión es en diferentes
receptores o la acción se da por mecanismos distintos
• Facilitación: se aumenta la respuesta terapéutica a un
medicamento por la presencia de otro que no tiene los
mismos efectos farmacológicos
Relación de Dosis-Respuesta
• Potencia o concentración de dosis
efectiva:
Cantidad de fármaco que se requiere para inducir una
reacción determinada. La comparación entre dos
fármacos se basa en la DE50 (Dosis Efectiva 50)
• Actividad máxima:
Reacción máxima que produce un agente. Depende del
número de complejos FR formados y de la eficacia
intrínseca del agente
Potencia y Eficacia
Relación de Dosis-Respuesta
• Las respuestas biológicas a los medicamentos
exhiben una distribución estadística normal
• En todos los individuos, no se logra la misma
magnitud de respuesta con la misma dosis
• Hiperreactivos - hiporreactivos
Relación de Dosis - Respuesta
• Tolerancia: como consecuencia de exposiciones
repetidas a una sustancia, se requieren dosis
crecientes para alcanzar el mismo efecto
• Taquifilaxia: es una tolerancia desarrollada con
rapidez, tras la exposición a una o a unas pocas
dosis
• Idiosincrasia: desviación de tipo cualitativo dada
por una respuesta insólita de un individuo con un
efecto distinto del producido por un fármaco
Índice Terapéutico
• Es la relación que existe entre una dosis que
produce toxicidad y la que genera la
respuesta clínica deseada o efectiva en una
población específica de individuos
• La determinación se realiza a través de los
parámetros DE50 y DT50
• Constituye una medida de la seguridad de un
fármaco. Mientras mayor sea el índice
terapéutico, más separadas son las dosis
terapéuticas y las dosis tóxicas
Receptores Farmacológicos
• DOMINIOS:
– De unión al ligando
– Efector
• FAMILIAS DE RECEPTORES:
–
–
–
–
Receptores con actividad enzimática
Receptores tipo canales iónicos
Receptores acoplados a proteínas G
Receptores citosólicos o intracelulares
Receptores con actividad enzimática
• RECEPTORES PROTEÍNCINASA:
– Proteíncinasas ligadas a membranas plasmáticas
que actúan por fosforilación de proteínas blanco
(segundos mensajeros)
– Dominios:
• Extracelular: de unión al ligando.
• Intracelular: catalítico (proteíncinasa).
– Fosforila resíduos de tirosina, serina o treonina
específicos.
Receptores tipo canal iónico
• Canales regulados por agonistas/antagonistas
• Selectividad iónica en la membrana
plasmática
• Alteran el potencial de membrana y/o la
composición iónica intracelular
• Estructuralmente son proteínas con múltiples
subunidades trans-membrana
– Ejemplos:
• R. nicotínico de acetilcolina.
• R. GABAA
• R. de glicina
Receptor asociado a canal iónico:
Receptor GABA-A:
Mecanismo
de acción Bzd
Cl- 103 mEq/ L
Cl- 4 mEq/L
El ionoforo también tiene sitios para esteroides
(progesterona), que pueden mediar cambios de
comportamiento
Receptor GABA-A acoplado a ionóforo de Cl- es pentamérico con subunidades alfa alfa beta gamma
GABA se une a subunidades a à cambio conformacional à abre canal Cl-à hiperpolarización.
Bzd se unen probablemente subund. gamma facilitando unión GABA y - frecuencia apertura canal ClBarbitúricos: - duración apertura canal Cl- con o sin GABA, etanol abre el canal de Cl- e - influjo Cl-
Receptores acoplados a Proteína G
• Receptores de membrana que interactúan con
proteínas efectoras intracelulares (Proteínas G)
• Estructura:
– Receptor: Proteína hidrófoba con 7 elementos
helicoidales transmembrana
• Porción extracelular: Interactúa con el ligando
• Porción intracelular: interactúa con las Proteínas G
– Proteínas G:
• Moléculas heterodiméricas (, ,  )
• Se clasifican según los subtipos 
Receptores acoplados a Proteína G
Asociados a Proteína G:
Traducción de señal con proteína G
acoplada a un R
A:Típica proteína G acoplada al Receptor con con un sitio de enlace en la superficie externa
y un sitio en la superficie interna de la MP. B y C: Cuando el Agonista (Ag) se une al R
causa disociación del GTP a GDP D: la activación de subud alfa por GTP, causa disociación
de beta y gamma. E La subunidad alfa luego activa adenilcilcasa (AC) y ATP da AMPc F:
La hidrólisis deel GTP catalizada por la GPTasa de la subud alfa produce reasociación de
beta y gamma
Receptores Citosólicos
• Denominados también factores de transcripción
• Son receptores de hormonas esteroideas (CCS, H.
Tiroideas, Vit D, retinoides, etc.)
• Son proteínas ligadoras de DNA que regulan la
trascripción de genes específicos
• Estructura: Poseen 3 dominios funcionales
HOOC
NH3
Dominio
ligador de
hormona
Dominio de
unión a
sitios
específicos
del DNA
Dominio de
función
desconocida
Segundos Mensajeros
• Son intermediarios entre el receptor y el efecto final
específico
• Aún no están totalmente descritos
• Actúan en blancos intracelulares específicos
• Vías diferentes pueden tener puntos en común
• Ejemplos:
AMPc
Caspasas
Calcio
Calmodulina
DAG
Proteinquinasas
IP3
Segundos Mensajeros
Nueva indicación terapéutica
Endotelio,
300 mg
Plaquetas
(60 mg)