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Universidad de Aconcagua
FARMACODINAMIA
QF MARCELO VALENZUELA
MIOCOVICH
Universidad de Aconcagua
Farmacodinamia
• Es la rama de la farmacología que comprende el
estudio de los mecanismos de acción de las drogas
y de los efectos bioquímicos, fisiológicos o
directamente farmacológicos que desarrollan las
drogas.
• comprende el estudio de cómo la molécula de una
droga o sus metabolitos interactúan con otras
moléculas originando una respuesta (acción
farmacológica).
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Receptores farmacológicos
• En el organismo se liberan factores (neurotransmisores,
hormonas), que constituyen un mensaje, el que debe ser
interpretado por otros tejidos o células (efectores), para
producir un efecto fisiológico determinado.
• La lectura de este mensaje es realizada por estructuras que
llamaremos receptores.
• Los receptores son macromoléculas formadas por
aminoácidos y carbohidratos y que poseen propiedades
especificas como afinidad, selectividad, eficacia.
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Receptores farmacológicos
• En farmacología, se busca producir sustancias que imiten
(agonista) o bloqueen (antagonista) la acción de estos
factores
• La unión de fármacos y receptores (complejo fármacoreceptor) es por lo general una unión lábil y reversible
• Estas macromoléculas proteicas se ubican entre los
fosfolípidos de la membrana sobresaliendo a ambos lados
de la célula o en el interior del citoplasma o núcleo celular
• Se encuentran relacionados con otros componentes
intracelulares, (enzimas) a las que activan o inactivan para
generar un cambio funcional en la célula
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Receptores farmacológicos
• Receptores de membrana
– Pueden ser o estar en contacto con canales iónicos, los que al ser
activados pueden despolarizar o hiperpolarizar a la célula
– Pueden estar asociados a sistemas enzimáticos
• Receptores internos:
– Pueden estar ubicados en el citoplasma y/o en el núcleo
– Pueden ser activados por hormonas u otros factores.
– Cuando se forma el complejo viajan al interior del núcleo y en
contacto con el genoma (ADN) van a intervenir en la expresión de
los RNA mensajeros, o van a intervenir a nivel de la traducción
(síntesis de proteínas o enzimas).
– Para alcanzar estor receptores las moléculas de medicamento
deben ser liposolubles
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Receptores farmacológicos
Desde las primeras observaciones
tendientes a cuantificar la respuesta
farmacológica se observo que existía
una dependencia directa con la dosis
del fármaco. No obstante, también se
observó que al alcanzar cierto pick, el
efecto no aumentaba aún con
aumento de la dosis del fármaco.
Esto hizo suponer que dentro del organismo existían entidades físicas
(receptores)con los que el fármaco era capaz de interactuar, y mientras
mayores eran estas interacciones mayor era el efecto. Esto hasta que
todos estos receptores estén ocupados por una molécula del fármaco.
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Receptores farmacológicos
Son proteínas intracelulares que
median la activación de sistemas
enzimáticos. Estos receptores o
metabotrópicos reciben su nombre
porque una de sus asas de aminoácidos se pone en contacto con la
Receptores asociados a proteína G
proteína G.
Los dominios son estimulados por agonistas (fármacos que
promueven la activación del receptor), el receptor experimenta un
cambio conformacional, una activación que llamaremos transducción,
que lleva a la activación de la proteína G, la cual va a activar un
sistema efector (adenilato-ciclasa, fosfolipasa, canales iónicos,
fosfoquinasa, etc.) que lleva a una cascada de reacciones intracelulares
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Receptores farmacológicos
Una vez activadas las proteínas G, pueden activar:
Canales iónicos
Sistemas de Segundos Mensajeros
Sistema de la Adenilato Ciclasa (AC)
Sistema de la Guanilato Ciclasa (GC)
Sistema dela Fosfolipasa
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Receptores farmacológicos
Un ejemplo de este grupo
es el nicotínico. Al ser
activado por acetilcolina,
sufre un cambio físico en
su estructura que lo lleva
a iniciar una función
Receptor ionotrópico
transformándose en un canal iónico, permitiendo el paso de ión
sodio y calcio que van a despolarizar la placa muscular (efector),
aumentando el potencial electrónico y excitando a las fibras
vecinas que desarrollan potencial de acción. En la repolarización
puede salir potasio. A esto se le va a llamar receptor canal
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Receptores farmacológicos
Receptor GABA
El receptor GABA se encuentra a nivel
del SNC (médula espinal). Este
receptor tiene zonas de unión para
benzodiacepinas, barbitúricos,
etanol, anestésicos generales, etc.
Todas estas sustancias imitan la
acción depresora del SNC que posee
el GABA
Cuando el GABA se une al receptor se promueve la entrada de
cloruro al tejido nervioso, este se hiperpolariza y se hace menos
reactivo. Acá también actúan los antagonistas de benzodiacepinas,
que se usan para combatir intoxicaciones por estas drogas.
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Receptores farmacológicos
toda macromolécula
susceptible de modulación
por fármacos de manera
reversible y que se reconoce
como estructura le llamamos
receptores
Canal de potasio
Canal de calcio
De estructura compleja, unidades que
se arreglan tridimensionalmente,
permitiendo o bloqueando la entrada
de calcio. Fármacos como la nifedipina
(vasodilatador periférico) o verapamilo
(actúa sobre canal de calcio cardíaco)
son antagonistas del canal de calcio
El canal de potasio lo encontramos
repolarizando un potencial de acción,
y en funciones secretoras de
hormonas como la insulina. Las
sulfonilureas (tto. de diabetes) activan
el canal de potasio prolongando la
secreción de insulina.
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Receptores farmacológicos
Terminal noradrenérgico
El terminal noradrenérgico con vesículas que
contienen noradrenalina. Esta vesícula se
fusiona con la membrana presináptica y la
noradrenalina se libera. La noradrenalina
libre puede estimular receptores postsinápticos (1), o receptores presinápticos
α2 o 2 , o puede ser metabolizada por
enzimas que la degradan
El transportador y recaptador (α2 ) de neurotransmisores, ubicado en la neurona
presináptica es un receptor que puede ser modulado farmacológicamente, por
ejemplo, con drogas de abuso (cocaína, anfetamina), con antidepresivos lo que es
de importancia terapéutica, ya que la mayoría de los antidepresivos funciona
sobre este tipo de receptores, es el caso de los antidepresivos tricíclicos como
nortriptilina, imipramina, amitriptilina que bloquean el mecanismo de recaptación de estos neurotransmisores.
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Afinidad y Eficacia
• Afinidad: Es La capacidad de unión o fijación del fármaco al
Receptor, por medio de enlaces más o menos resistentes.
• Eficacia: Es la capacidad para producir alguna acción fisiofarmacológica después de la fijación o unión del fármaco al
receptor, también se conoce como actividad intrínseca
• Si como consecuencia de la unión del fármaco con el
receptor se genera por medio de alguno de los mecanismos
descritos un estímulo fisiológico, se dice que el fármaco
posee afinidad y eficacia o actividad intrínseca.
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Afinidad y Eficacia
• Si por el contrario se logra la unión del fármaco con el
receptor pero no se genera un estímulo fisiológico, se dice
que el fármaco posee afinidad pero no actividad intrínseca.
• Tanto la afinidad como la eficacia están determinadas por
las propiedades físico-químicas de la droga.
• Las características estructurales químicas que determinan
la eficacia o actividad intrínseca son diferentes de las que
determinan la afinidad por el receptor.
• Un fármaco puede poseer afinidad, pero carecer de
actividad Intrínseca
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Afinidad y Eficacia
• La intensidad del efecto farmacológico se relaciona con el
número de receptores ocupados por la droga. Cuando el
número de receptores ocupados aumenta, la intensidad de
la respuesta también es mayor.
• Generalmente cuando la ocupación alcanza el 1 al 5% de
los receptores ya determina una respuesta celular máxima.
• Otro factor que modifica la intensidad del efecto es la
cinética de recambio de los receptores, pues como son de
naturaleza proteica, están en permanente síntesis,
ubicación en los sitios celulares, regulación y destrucción o
biotransformación.
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Especificidad
• La especificidad de una droga depende principalmente de
su estructura espacial, pero también de su configuración
química y propiedades físico químicas
• Siempre se busca la mas alta especificidad, con el objeto de
disminuir los efectos adversos o secundarios
RECEPTOR
a1
a2
1
2
EFECTO FARMACOLÓGICO
Contracción de musculo liso vascular
Control presináptico de liberación
Estimulación de músculo liso cardíaco
Relajación de musculo liso vascular y bronquial
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Especificidad
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Agonistas y Antagonistas
• Fármaco agonista: es aquel que posee afinidad y eficacia.
• Antagonista: Fármaco dotado de afinidad pero no de
eficacia.
• Agonista parcial: Posee afinidad y cierta eficacia.
• Agonista-antagonista: dos fármacos tienen afinidad y
eficacia, uno de ellos tiene mayor afinidad, entonces ocupa
el receptor y tiene eficacia (es agonista) pero bloquea la
acción del segundo fármaco (es antagonista).
• Agonista inverso: Tiene afinidad y eficacia, pero el efecto
que produce es inverso al del agonista.
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Agonistas y Antagonistas
•Los Agonistas se unen al
Receptor inactivo e
inducen un cambio en la
conformación del
Receptor. (conformación
activa)
•Los Antagonistas se unen
al estado inactivo del
Receptor sin producir un
cambio conformacional.
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Regulación de receptores
• Los receptores además de regular o modular funciones en
el organismo, son a su vez objeto de mecanismos de
regulación o autorregulación de su actividad.
• Down regulation o regulación en descenso:
– Modula la respuesta celular ante la sobreestimulación y
sobreocupación de receptores.
– Es un mecanismo de defensa celular
– Se produce por cambios en el tipo de unión química ligandoreceptor, cambios en el número de receptores disponibles y
en la afinidad del agonista con el receptor
– De importancia terapéutica
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Regulación de receptores
• Up regulation o regulación en ascenso:
– utilización continua o frecuente de fármacos antagonistas,
o ante la carencia de ligandos agonistas, ocurre un
fenómeno de súper sensibilidad
– Se produce aumento del número de receptores
disponibles, un incremento de la síntesis de receptores o
aumento de la afinidad por los agonistas
– Constituye un mecanismo de defensa celular autorregulatoria, para mantener funciones esenciales.
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Mecanismos de acción
MEDIADOS POR RECEPTOR
NO MEDIADOS POR RECEPTOR
Receptor propiamente tal:
•Receptores de membrana
•Receptores citoplásmicos
•Receptores nucleares
•Receptores post sinápticos
•Receptores pre sinápticos
Efectos enzimáticos
Efectos osmóticos
Radioisótopos
Quelación
Efectos indirectos
Interacción fármaco-receptor
•Afinidad
•eficacia
Regulación de receptores
•Down regulatión
•Up regulatión
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No mediados por receptores
• Efectos sobre enzimas:
– Algunas drogas actúan modificando reacciones celulares
que son desarrolladas enzimáticamente interaccionando
sobre dichas enzimas.
– Es muy común el desarrollo de Inhibición enzimática
como mecanismo de acción de muchas drogas.
– Entre estas enzimas efectoras tenemos:
acetilcolinoesteras, bomba de protones, transpeptidasa
bacteriana, bomba Na/K, aldehido deshidrogenasa,
tirosina hidroxilasa, DOPA descarboxilasa, entre otras
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Efecto sobre enzimas
• Acetilcolina esterasa:
– enzima de membrana, cuya acción es degradar la
Acetilcolina (ACh), colocando termino a su acción fisiológica
– factible de modulación mediante fármacos.
– La ACh está asociada a las funciones cognitivas
– Las persona con Alzheimer, tienen una disminución de la Ah,
y al inhibir esta enzima uno logra elevar la ACh a nivel central
– Esta enzima puede ser inhibida también en forma irreversible
por los pesticidas organofosforados siendo este el
mecanismo de la intoxicación por estos productos
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Efecto sobre enzimas
• Transpeptidasa Bacteriana:
– inhibida por las penicilinas y las cefalosporinas.
– La transpeptidasa es indispensable para la síntesis de la
pared bacteriana.
– Al interferirse la síntesis de la pared bacteriana, como el
medio intracelular bacteriano es muy hipertónico
ingresa líquido a la célula bacteriana, y finalmente
destrucción bacteriana.
– Así la penicilina es finalmente bactericida.
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Efecto sobre enzimas
• ATP ASA Na/K:
– Esta enzima es inhibida por los digitálicos o agentes
cardiotónicos
– siendo este uno de los efectos responsables de la acción
inotrópica positiva que presentan los digitálicos.
• ATP asa de H+:
– La bomba de hidrogeniones de la mucosa gástrica es
inhibida por el omeprazol, así este agente actúa como
anti secretor gástrico,
– Es de utilidad para el tratamiento de la úlcera gástrica.
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•
Acción por propiedades
físico
químicas
Propiedades osmóticas:
– Manitol: por sus propiedades y concentración osmótica actúa
como diurético y expansor de plasma
• Agentes quelantes:
– Son agentes que desarrollan fuertes uniones con algunos cationes
metálicos. Por ejemplo, BAL o dimercaprol que se une al mercurio
o al plomo produciendo quelación y de esta manera se eliminan
estos agentes en caso de intoxicación.
• Radioisótopos y agentes radiopacos:
– usados en imagenología
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