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Farmacodinamia Farmacología y Bases de la Terapéutica Facultad de Ciencias Veterinarias Universidad de Buenos Aires http://www.fvet.uba.ar/ Rama de la farmacología que estudia y cuantifica los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos y el mecanismo por el cual lo producen Farmacodinamia •Mecanismo de acción: interacción de la droga con componentes celulares (receptores, proteínas, etc.) que produce una respuesta farmacológica. •Modo de acción: respuesta a nivel tisular que desencadena el mecanismo de acción y que da como resultado un efecto farmacológico. •Efecto farmacológico: modificación (aumento o disminución) de las funciones bioquímicas o fisiológicas propias del organismo (a nivel celular, tisular o de organismo). Es cuantificable de forma directa o indirecta (mediante aparatos). •Biofase: es la fase donde la droga ejerce su acción farmacológica. Ej.: FENILEFRINA •agonista alfa1 •vasoconstricción arteriolar •Descongestivo nasal •células de músculo liso arteriolar Farmacodinamia Conceptos importantes Mecanismo de acción Modo de acción Efectos Específico / Inespecífico Selectivo / No selectivo Estimulación / Inhibición •Terapéuticos efectos buscados (con dosis terapéuticas) •Colaterales / Adversos otros efectos no deseados que se producen con dosis terapéuticas •Tóxicos otros efectos no deseados que se producen a dosis mayores que las terapéuticas (dosis tóxicas) •Letales efecto de muerte, a mayor dosis que la tóxica (dosis letal) ¿Qué aspectos deben considerarse del mecanismo y modo de acción y de los efectos de las drogas? Según si actúan a través de receptores o no Según el nº y tipo de receptores Según el resultado Mecanismo de Acción Específico NO específico Hay interacción con receptores. Por lo tanto tienen las siguientes características: •Especificidad (unión a receptores específicos) •Selectividad (pequeñas modificaciones químicas en el receptor o en el ligando alteran el efecto o lo anulan). •Saturación (si se ocupan todos los receptores). •Competencia (moléculas químicamente similares pueden competir por la unión al receptor). •↑ Potencia (actúan en concentraciones muy bajas). NO hay interacción con receptores, actúan por su presencia (según su saturación relativa). •Por mecanismos físicos o químicos inespecíficos. •↓ Potencia (son necesarias altas concentraciones para que actúen). Ejemplos de mecanismos de acción no específicos: • Laxantes y diuréticos osmóticos (lactulosa, manitol) • Adsorbentes (caolín, carbón activado) • Tensioactivos (antisépticos jabones) • Antiácidos (sales de Al y Mg) • Quelantes (EDTA, cisplatino) • Astringentes (acetato de aluminio). • Cáusticos (ácido tricloroacético) • Alteración de las membranas (anestésicos generales inhalatorios) Ejemplos de mecanismos de acción específicos: •Drogas parasimpáticomiméticas: betanecol (agonista de receptores M) Mecanismo de Acción Específicos Selectivo NO selectivo •Interacción con 1 tipo o subtipo de receptor ↓ •Pocos efectos •Interacción con más de 1 tipo o subtipo de receptor ↓ •Varios efectos Ej.: dobutamina Interactúa (agonista) con receptores beta1 Efectos: ↑ frecuencia cardiaca Ej.: noradrenalina Interactúa (agonista) con receptores alfa1, alfa2 y beta1 Efectos: ↑ frecuencia cardiaca, aumento de la presión arterial, etc. ¿A qué estructuras macromoleculares se unen las drogas con mecanismo de acción específico? • Enzimas: (-)Achasa (neostigmina), (-)COX (aines), (-)ECA (enalapril) • Transportadores: (-) Na+K+ATPasa (digitálicos), (-) bomba de protones (omeprazol), (-) recaptación de 5-HT (fluoxetina) • Canales iónicos: canal de Na+ axonal (lidocaína) • Receptores • Tipo I: Canales iónicos dependientes de ligando (R nicotínico, R GABAA, R glutamato) • Tipo II: R acoplados a proteína G (R muscarínico, R α y β adrenérgicos) • Tipo III: R con actividad enzimática (ligados a quinasas) (insulina, citoquinas, antineoplásicos) • Tipo IV: R nucleares (hormonas tiroideas y esteroideas) • Otras macromoléculas: Tubulina, ADN Tipos de receptores Hsu, 2008 Whalen, 2015 Actividad intrínseca de la droga + Receptores implicados (tipos y subtipos) + Localización y número de los receptores en los tejidos + Cantidad de droga presente en la biofase + Respuestas compensatorias del organismo In vivo el efecto final resultante del estímulo de los receptores depende de una suma de factores Caracterización farmacodinámica de las drogas de acción específica Las drogas de acción específica se clasifican en base a su capacidad para unirse al receptor y desencadenar o no una respuesta. La capacidad de unirse a un receptor se denomina “afinidad” y la capacidad de desencadenar una respuesta “actividad intrínseca” o “eficacia”. Clasificación Propiedades Afinidad Actividad intrínseca o eficacia Agonista total 1 1 Agonista parcial 1 0 > 1 Agonista inverso 1 <1 Antagonista 1 0 Hsu, 2008 En ausencia de ligando, los receptores existen en 2 configuraciones: activa e inactiva, con el equilibrio desplazado hacia la configuración inactiva. Los agonistas tienen más afinidad por la configuración activa y desplazan el equilibrio en esa dirección, los agonistas inversos por la inactiva y desplazan el equilibrio en ese sentido y los antagonistas se unen con igual afinidad por ambas configuraciones y no desplazan el equilibrio. Cuantificación del efecto farmacológico • Curvas graduales • Curvas cuantales % efecto Log Dosis 100 50 DE50 % efecto Dosis 100 50 Curvas graduales Parámetro: Evalúa: DE50 Dosis necesaria para producir el 50% del efecto máximo. Potencia Afinidad del fármaco por el receptor. En relación inversa a la dosis. Eficacia Actividad intrínseca del fármaco (techo de la curva). Capacidad para desencadenar una respuesta. Variabilidad Variación individual en la respuesta y en la dosis necesaria para producirla. Pendiente Modificaciones en la respuesta en función de las modificaciones en la dosis. Si se grafica el porcentaje de respuesta en función de la dosis administrada: Log dosis De la curva quedan definidos parámetros: 1 23 4 1 2 3 4 Con las curvas graduales se pueden caracterizar y comparar drogas según sus parámetros: % efecto Log Dosis 100 50 DE50 DE50 DE50 A B C D Ej.: Comparando las drogas A, B, C y D • A, B, C y D tienen la misma eficacia (las 4 alcanzan el 100% del efecto máximo). • Pero lo logran con distinta dosis (tienen distinta DE50), la más potente es A (<DE50), le sigue B y las menos potentes son C y D (que tienen la misma DE50). • A, B y C tienen la misma pendiente (el % del efecto se modifica de la misma manera con iguales modificaciones de la dosis). D tiene una pendiente más suave, se requieren mayores modificaciones de la dosis para que se modifique la respuesta. Con las curvas graduales también se pueden identificar interacciones farmacodinámicas entre drogas, como los antagonismos farmacológicos: Antagonismo farmacológico: 2 drogas compiten por el mismo receptor (tienen afinidad) pero una tiene actividad intrínseca (agonista) y la otra no (antagonista). Según el carácter de la interacción del antagonista con el receptor, el antagonismo farmacológico se clasifican en: •Competitivo o reversible o superable: si se administra más agonista, este puede desplazar al antagonista de su unión al receptor y habrá efecto farmacológico pero con una dosis mayor de agonista. •No competitivo o irreversible o no superable: la administración de más agonista no puede desplazar al antagonista del receptor, lo que se manifiesta como una disminución del efecto farmacológico. Estos antagonistas se unen de forma irreversible al receptor (unión covalente) o bien la cinética de disociación es extremadamente lenta. En la medida que las moléculas de agonista se disocian del receptor, estos son ocupados por el antagonistano competitivo, por lo que cada vez hay menos receptores en condiciones de unirse al agonista. Veamos en los gráficos: % efecto Log Dosis 100 50 DE50 DE50 A A + X Antagonismo farmacológico competitivo Graficando el % de efecto en función de la dosis (curva gradual). A: agonista y X: antagonista competitivo Se observa que en presencia de X, A puede llegar al mismo efecto máximo (eficacia) pero con mayor dosis. Es decir que A, cuando está en mayor concentración en la biofase, puede competir con X por el receptor y desplazarlo. En el gráfico, esto se observa como una disminución aparente en la afinidad de A (<potencia, >DE50), curva desplazada a la derecha. % efecto Log Dosis 100 50 A A + Y Antagonismo farmacológico no competitivo Graficando el % de efecto en función de la dosis (curva gradual). A: agonista e Y: antagonista no competitivo Se observa que en presencia de Y, A va disminuyendo su eficacia (<efecto máximo). Es decir que la unión de Y al receptor es irreversible y a medida que A se disocia se van ocupando cada vez más receptores. Esto sucede, y es más evidente, aumentando la dosis de A. En el gráfico, esto se observa como una disminución de la eficacia de A (la curva se achata y no llega al máximo efecto), sin que se modifique la potencia. Curvas cuantales Parámetro: Evalúa: DE50 Dosis que produce el efecto terapéutico en el 50% de la población. DL50 Dosis que mata al 50% de la población. Índice Terapéutico (IT) DL50 / DE50 Margen cierto de seguridad DL1 / DE99 Hsu, 2008 % población con respuesta Log Dosis 100 50 DE50 DE99 A A DL1 DL50 IT Margen cierto de seguridad Si se grafica el número de individuos que responden con un efecto (terapéutico, tóxico, letal) en función de la dosis administrada: Log dosis De la curva quedan definidos parámetros: 1 2 3 4 4 3 1 2 % población con respuesta Log Dosis 100 50 DE50 DE50 A A Z Z DL50 DL50 Con las curvas cuantales también se pueden caracterizar y comparar drogas según sus parámetros: Ej.: Comparando las drogas A y Z. DE50 A: 5 mg/kg DL50 A: 20 mg/kg DE50 Z: 7,5 mg/kg DL50 Z: 15 mg/kg IT A: 4 IT Z: 2 • IT de A es > que el de Z. Se requiere cuadruplicar la dosis de A para que sea letal en el 50% de los individuos, en cambio Z es letal con el doble de la dosis. Es decir que A es más segura de dosificar que Z (admite > error en la dosificación). Más conceptos y definiciones • Sinergismo o potenciación • Indiferencia o aditivo o de suma - Competitivo o reversible o superable • Farmacológico - No competitivo o irreversible o no superable • Antagonismo • Fisiológico o funcional: • Bioquímico • Químico Interacciones farmacodinámicas • Sinergismo o potenciación: cuando el efecto combinado de 2 drogas produce un efecto mayor que la suma de los efectos administradas separadamente. Usualmente se debe a que actúan mediante distinto mecanismo de acción produciendo un mismo efecto final. • Indiferencia o aditivo o de suma: cuando el efecto combinado de 2 drogas produce un efecto equivalente a la suma de los efectos de ambas drogas separadamente. Generalmente se produce cuando las drogas tienen el mismo mecanismo de acción. Esta combinación es de utilidad cuando la/ droga/s combinadas tienen efectos tóxicos, porque permite reducir las dosis administrada consiguiendo el mismo efecto terapéutico final. Interacciones farmacodinámicas • Antagonismo • Farmacológico (visto anteriormente) • Competitivo o reversible o superable • No competitivo o irreversible o no superable • Fisiológico o funcional: cuando las drogas combinadas producen efectos opuestos actuando sobre receptores diferentes. Ej.: efectos cardíacos del isoproterenol (agonista β1) y el carbacol (agonista M2). • Bioquímico: cuando dos o más drogas interactúan químicamente in vivo de tal modo que se inactivan. Ej.: quelación de tetraciclinas en el tubo digestivo por cationes divalentes. • Químico: cuando dos o más drogas interactúan químicamente in vitro de tal forma que se inactivan. Esta interacción también se denomina incompatibilidad. Ej: penicilina + gentamicina en la misma jeringa. Interacciones farmacodinámicas … más conceptos de Farmacodinamia… Idiosincrasia: respuesta cualitativamente inusual a la administración de una droga. Hiperreactividad: respuesta cuantitativamente mayor a la administración de una droga. Hipersensibilidad: respuesta cualitativamente distinta a la administración de una droga debida a una respuesta inmunológica. Hiporreactividad: respuesta cuantitativamente menor a la administración de una droga. Tolerancia: disminución de la respuesta a la administración de una droga luego de un tratamiento prolongado. Taquifilaxia: disminución de la respuesta a la administración de una droga en forma rápida (pocas administraciones). Iatrogenia: agravamiento de la condición del paciente debida a la intervención o tratamiento del profesional veterinario. Farmacovigilancia http://www.fvet.uba.ar/areas/arch_farmaco/farmaco_vigil.php •La farmacovigilancia es el control continuo de la seguridad y eficacia de los medicamentos en la etapa de comercialización, mediante el seguimiento de los posibles efectos o reacciones adversas o falta de eficacia de los medicamentos y detección de posibles efectos beneficiosos no previstos. •En veterinaria, la farmacovigilancia no sólo monitorea la seguridad y eficacia de los productos veterinarios existentes en el mercado, a fin de disminuir los riesgos y aumentar los beneficios de los mismos, sino también registra reacciones adversas ocasionadas por medicaciones humanas utilizadas en animales, y reacciones adversas producidas por medicamentos veterinarios en seres humanos y en el ambiente. Formulario para informar reacciones adversas Bibliografía: • Adams R. (2001) Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 8th ed. Blackwell Publishing, Ames. • Botana LM, Landoni F, Martín-Jiménez T. (2002) Farmacología y Terapéutica Veterinaria. McGraw-Hill-Interamericana. • Florez J. (2014) Farmacología humana, Elsevier Masson. • Goodman & Gilman (2012) 12 ed. McGraw-Hill. • Hsu (2008) Handbook of Veterinary Pharmacology, Wiley-Blackwell, Ames, USA. • Rubio & Boggio (2009) Farmacología Veterinaria. 2da ed. EDUCC, Córdoba, Argentina. • Whalen (2015) Lippincott´s Illustrated reviews: Pharmacology, 6th ed., Wolters Kluwer. • Riviere JE, Papich MG. (2009) Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 9th ed. Wiley-Blackwell, Ames.
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