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27/02/2022 1 U N IV E R S ID AD J O S E AN T O N IO PAE Z FAC U LTAD D E C IE N C IAS D E L A S AL U D E S C U E L A D E O D O N T O L O G IA FARM ACOLOGI A y TERAPEUTICA Miguel Antonio Quintero Reyes MD MSc DPhil Farmacología General FARMACOLOGIA DEFINICION Ciencia multidisciplinaria dedicada al estudio y análisis de sustancias que actúan en el organismo humano; estudia estructura, composición, propiedades, mecanismos de acción y efectos terapéuticos de los fármacos y medicamentos FARMACO : Sustancia pura, químicamente identificada, que genera en el organismo un efecto terapéutico deseado; capaz de modificar la actividad celular, estimulando o inhibiendo procesos celulares DROGA: Organización Mundial de la Salud OMS, término de uso variado, se refiere a toda sustancia con potencial para prevenir o curar una enfermedad 27/02/2022 2 MEDICAMENTO: mezcla de uno o más fármacos, combinados con excipientes, integrados en una formula farmacéutica; de la cual se conoce con exactitud sus componentes, cantidades exactas, mecanismos de acción y efectos farmacológicos PERFIL FARMACOLOGICO: Características fisicoquímicas del fármaco y su mecanismo de acción 1. Origen, síntesis y preparación, formas de presentación 2. Estructura química y propiedades 3. Mecanismo de acción farmacológica 4. Vías de administración 5. Efectos farmacológicos (desde nivel molecular hasta organismo completo, incluyendo reacciones adversas) 6. Indicaciones terapéuticas Fármaco EXCIPIENTES: auxiliares de formulación, carecen de actividad farmacológica propia Se uti l izan con la finalidad : 1. Dar forma y protección al fármaco, como forma farmacéutica, para su administración 2. Mejorar características físicoquímicas del fármaco en general; como sabor, textura, olor, color 27/02/2022 3 EXCIPIENTES: 1. Edulcorantes (Aspartame, sacarosa) 2. Antioxidantes (Acido ascórbico) 3. Preservantes (Parabenos) 4. Saborizantes (Esencias, sabores) 5. Colorantes (Pigmentos vegetales) 6. Solventes (Agua, alcohol) 7. Desintegrantes (Almidón) EFECTO PLACEBO: Conjunto de efectos sobre la salud del paciente como resultado de la administración de un tratamiento f ict icio , sin ningúna base científica, puede ser canalizado por “la fe o la esperanza”, que reflejan un cambio positivo en la persona y que no se deben a un efecto farmacológico específico E F E C TO P L A C E B O 27/02/2022 4 PLACEBOS: Sustancias inertes, no poseen en sí mismas ninguna acción ni efecto farmacológico (ejemplo: lactosa o almidón) Forma farmacéutica que contiene todos los excipientes pero NO EL PRINCIPIO ACTIVO o FARMACO, utilizado en ensayos clínicos controlados doble ciegos EFECTO NOCEBO: El efecto de empeoramiento de los síntomas o signos de una enfermedad por la expectativa, consciente o no , de efectos negativos de una medida terapéutica Es la versión opuesta del efecto placebo EFECTO NOCEBO 27/02/2022 5 FORMAS FARMACEUTICAS NOMBRE GENERICO o DENOMINACION COMUN INTERNACIONAL: Nombre por el cual se conoce al fármaco como sustancia , independiente del fabricante; sencillo, conciso y significativo; elegido, aprobado y divulgado por la OMS NOMBRE COMERCIAL o DENOMINACION REGISTRADA: Nombre empleado por el fabricante; es una marca o denominación comercial registrada o patentada Nombre químico: para acetil amInofenol Nombre commercial: EEUU Tylenol®, Panadol®, FeverAll®, Tempra® Nombre genérico: paracetamol (Europa) o acetaminofeno (EEUU) Nombre commercial: EUROPA Acecat®, Alador®, Antidol®, Apiredol®, Apiretal®, Apiretal flas®, Cupanol®, Dafalgan®, Dolocatil®, Dolocatil infantil®, Dolostop®, Duorol®, Efferalgan®, Efferalgan pediatrico®, Febrectal adultos®, Febrectal®, Febrectal infantil®, Febrectal lactantes®, Febrectal niños®, Gelocatil®, Nupeldol®, Octomol®, Panadol®, Parafludeten®, Perfalgan®, Resolvebohm®, Simol®, Takipirina®, Talgo®, Termalgin®, Tylenol®, Xumadol® NOMBRE GENERICO NOMBRE COMERCIAL USO TERAPEUTICO Acido acetilsalicílico Aspirina Analgésico, antipirético, y antiagregante plaquetario Ibuprofeno Ibutan, Icaden, Idena, Ideos, Idoxen,… Antiinflamatorio, analgésico y antipirético Paracetamol Algidol, Xumadol, Gelocatil, Apiretal, Efferalgan Analgésico y antipirético Metamizol Nolotil, Metalgial Analgésico (dolor agudo moderado o intenso) y espasmolítico Amoxicilina Clamoxyl Antibiótico Diclofenaco Voltaren, Dolotren, Artrotec Antiinflamatorio y analgésico 27/02/2022 6 PRESENTACIONES COMERCIALES FORMAS FARMACEUTICAS VIAS DE ADMINISTRACION NUEVOS FARMACOS 27/02/2022 7 PATENTE DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 1 . FARM ACOCINETIC A 2 . FARM ACODIN AMI A 3 . FARM ACOGN OSI A 4 . FARM ACOTECNI A 5 . FARM ACOTER API A 6 . FARM ACOMETRI A 7 . FARM ACOGENETIC A 8. FARM ACOGENOMIC A 9. FARM ACOLO GI A CLIN ICA 10 .FARM ACOLO GI A MOLECULAR 11 .TOXICOLOGIA 1. FARMACOCINETICA Modificaciones que el organismo le hace al fármaco Estudio dinámico y cuantitativo de los procesos de: Absorción Biotransformación Distribución y Eliminación de las drogas 27/02/2022 8 Farmacocinética y Farmacodinamia Farmacocinética Farmacodinamia 2. FARMACODINAMIA Modificaciones que el fármaco le hace al organismo Estudia efectos bioquímicos, fisiológicos y mecanismos de acción de los fármacos DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 3. FARMACOGNOSIA Estudia historia, origen (mineral, vegetal, animal, semisintético, sintético), características fisicoquímicas (estructura), evolución, obtención de fármacos a partir de productos naturales o artificiales DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 27/02/2022 9 4. FARMACOTECNIA Procesos de preparación, presentación y distribución de las drogas para uso terapeútico DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 5. FARMACOTERAPIA Dosificación y administración de todas aquellas sustancias que pueden utilizarse para evitar, aliviar y tratar las enfermedades DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 6. FARMACOMETRIA Estudia relación entre dosis administrada de un fármaco y magnitud del resultado obtenido; desarrolla y aplica métodos estadísticos y matemáticos para caracterizar, comprender y predecir la Farmacocinética y la Farmacodinámia DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA FARMACOMETRIA 27/02/2022 10 7. FARMACOGENETICA Estudia las diferencias interindividuales genéticamente determinadas en el metabolismo, distribución, acción y efectos de los fármacos Estudio de factores genéticos relacionados con la respuesta individual a los fármacos debidos a variaciones génicas DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA Isoniazida (antibiótico) acción bactericida sobre las micobacterias, inhibición de la síntesis del ácido micólico y a alteración de su pared celular, eficaz contra las localizaciones intracelulares y extracelulares FARMACOGENETICA R e s p u e s t a t o t a l R e s p u e s t a p a r c i a l R e s p u e s t a a u s e n t e R e s p u e s t a a d v e r s a 27/02/2022 11 8. FARMACOGENOMICA Desarrollo de vías específicas de tratamiento en base a diferencias interindividuales genéticamente determinadas en el metabolismo, distribución y acción de los fármacos; intervienen múltiples genes, además de la epigenética y el efecto ambiental intra y extracelular DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA Fa r m a c o g e n ó m i c a Gen Respuesta al fámaco Secuencia de ADN y ARN Enfermedades Variación genética individual Epigenética Fa r m a c o g e n é t i c a Tratamientos individualizados Eficacia Toxicidad 27/02/2022 12 FARMACOGENOMICA Enfoque tradicional igual para todos Todos los pacientes con mismo diagnóstico recibe el mismo tratamiento Enfoque medicina personalizada Tratamiento basado en el perfil genético del paciente 9. FARMACOLOGIA CLINICA Estudia las acciones farmacológicas en el hombre sano y enfermo, así como la evaluación de las drogas en el tratamientode las enfermedades DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 10. FARMACOLOGIA MOLECULAR Estudia las interacciones moleculares del fármaco con el organismo DIVISIONES DE LA FARMACOLOGIA 11. TOXICOLOGIA Estudia los tóxicos, venenos y los efectos adversos de los medicamentos VIAS DE ADMINISTRACION 27/02/2022 13 FORMAS FARMACEUTICAS 27/02/2022 14 27/02/2022 15 ADMINISTRACION ORAL Antes de absorción: entornos de bajo pH y con secreciones digestivas (enzimas potencialmente degradantes) Fármacos peptídicos (insulina) susceptibles a la degradación: no pueden administrarse por vía oral Implica además, el transporte a través de la membranas de las células epiteliales del tracto digestivo ADMINISTRACION ORAL Absorción afectada por: 1. Diferencias de pH intraluminal a lo largo del tubo digestivo 2. Relación entre superficie y volumen intraluminal 3. Perfusión sanguínea 4. Presencia de bilis y moco 5. Naturaleza de las membranas epiteliales ADMINISTRACION ORAL MUCOSA ORAL: epitelio delgado, muy vascularizada; tiempo de contacto corto Fármaco depositado en encías y superficie interior de mejilla (administración bucal) o bajo la lengua (administración sublingual)► tiempo de contacto aumenta ► favorece absorción 27/02/2022 16 ADMINISTRACION ORAL ESTOMAGO superficie epitelial relativamente extensa, gruesa capa mucosa y corto período de tránsito limitan absorción Mayor parte de la absorción se produce en INTESTINO DELGADO ► evacuación gástrica suele ser factor limitante de la velocidad de absorción ADMINISTRACION ORAL Los alimentos (en especial de alto contenido graso) reducen velocidad de evacuación gástrica y absorción de fármacos ► explica por qué la administración en ayunas de algunos fármacos acelera la absorción INTESTINO DELGADO: pH del duodeno comprendido entre 4 y 5, se va alcalinizando de forma progresiva y alcanza valor de 8 en íleon distal Variaciones de la microflora gastrointestinal puede reducir absorción Microbiota intestinal Microbiota intestinal 27/02/2022 17 ADMINISTRACION ORAL: La mayoría de los fármacos se administran por vía oral en forma de comprimidos o cápsulas, en forma de líquidos o jarabes por cuestiones de comodidad, economía, estabilidad y aceptación Formas sólidas deben disolverse para que pueda ser absorbida Disponibilidad depende de velocidad de disolución ADMINISTRACION PARENTERAL Perfusión (flujo sanguíneo/gramo de tejido) afecta absorción capilar de las moléculas pequeñas administradas IM o SC Administrados por vía IM o SC deben atravesar varias membranas biológicas para alcanzar la circulación; el sitio de inyección puede afectar velocidad de absorción Fármacos administrados IV ingresan directamente en la circulación sistémica FORMAS DE LIBERACION CONTROLADA Sirven para reducir frecuencia de dosis de fármacos con vidas medias de liberación y duraciones de efecto cortas Limitan fluctuaciones de concentración plasmática, efecto terapéutico más uniforme minimizando efectos adversos 27/02/2022 18 Tolterodina: vejiga hiperactiva (los músculos de la vejiga se contraen sin control y ocasionan micción frecuente, necesidad urgente de orinar e incapacidad para controlar la micción); medicamento antimuscarínico FORMA DE LIBERACION CONTROLADA Formas t ransdérmicas de liberación controlada descargan el fármaco durante períodos prolongados Características de liberación cutánea deben ser adecuadas; debe ser un fármaco potente, ya que velocidad de penetración y superficie de aplicación son limitadas Implantes subdérmicos de liberación controlada descargan el fármaco durante períodos prolongados DISTRIBUCION EN LOS TEJIDOS Fármaco en circulación sistémica se distribuye por todos los tejidos corporales Distribución depende de diferencias en perfusión sanguínea; fijación a los tejidos (debido a su contenido graso); pH regional y permeabilidad de las membranas celulares 27/02/2022 19 VELOCIDAD DE ACCESO a un tejido depende de velocidad del flujo sanguíneo; masa tisular y coeficientes de partición entre sangre y tejido EQUILIBRIO DE DISTRIBUCIÓN : momento en el cual las velocidades de entrada y de salida son iguales, entre sangre y tejido; a lcanzado el equilibrio, las concentraciones en los tejidos y en los líquidos extracelulares vienen dadas por su concentración plasmática Al mismo tiempo que se distribuye, se realizan los procesos de metabolismo y excreción ► PROCESO DINAMICO Y COMPLEJO METABOLISMO DE LOS FARMACOS El sitio principal: HIGADO; suelen inactivarse al ser metabolizados; algunos metabolitos de presentan actividad farmacológica, incluso mayor que el precursor: Profármaco PROFARMACO Antiagregante plaquetario: inhibe la unión del ADP a su receptor plaquetario y la activación subsiguiente del complejo GPIIb-IIIa mediada por ADP Activación mediada por el sistema de isoenzimas de la subfamilia CYP 1A del citocromo P450 VELOCIDAD DEL METABOLISMO no es igual en todos los individuos; depende de factores genéticos, enfermedades concomitantes e interacciones farmacológicas (sobre todo las que implican inducción o inhibición del metabolismo). 27/02/2022 20 La velocidad con la que se distribuye un fármaco depende en general de las características físico- químicas del fármaco, como también de las características de riego del tejido La velocidad depende de: 1- liposolubilidad 2- peso molecular, hidrosoluble y de bajo peso 3- disociación, la porción no ionizada pasa el endotelio 4- capacidad del fármaco de unirse a proteínas del plasma 5- irrigación a > irrigación + velocidad LA UNION DEL FARMACO A PROTEINAS PLASMATICAS DEPENDE DE: 1- Concentración del fármaco en sangre 2- Constante de asociación del fármaco con proteínas 3- Número de sitios de fijación disponibles por molécula de proteínas 4- Cantidad total de proteínas LA UNION DEL FARMACO A LAS PROTEINAS Fármacos ácidos débiles se unen principalmente a albúmina Fármacos bases débiles se unen principalmente a glicoproteínas Hay fármacos que tienen gran afinidad por las proteínas del plasma, Warfarina (unido en 99%); otros no tienen capacidad de unirse a proteínas, litio (unido en 0%) La morfina se encuentra unido a proteínas en un 35% FASES FUNCIONALES DE METABOLISMO Fase I funcionalización se forma, modifica o elimina (oxidación, reducción o hidrólisis) un grupo funcional; reacciones no son de carácter sintético Fase II acoplamiento conjugación con sustancias endógenas; reacciones de carácter sintético 27/02/2022 21 FASES FUNCIONALES DE METABOLISMO Reacciones de Fase I: Convierten al compuesto original en un metabolito más polar (hidrófilo) mediante la adicción o exposición de grupos funcionales (-OH, SH, -NH2, -COOH, etc); los metabolitos suelen ser inactivos; si son suficientemente polares se favorece su excreción Reacciones de Fase II: Conjugación con un sustrato endógeno (ácido glucurónico, sulfato, acetato, aminoácido) para aumentar aun más la solubilidad acuosa Reacciones de Fase I: 1. Oxidación 2. Reducción 3. Hidrólisis 4. Hidratación 5. Metilación 6. Desmetilación 7. Ciclación 8. Dimerización 9. Transamidación 10.Isomerización 11.Descarboxilación Reacciones de Fase II: acoplamiento o conjugación 1. Acetilación: grupos NH2, SO2NH2, OH 2. Conjugación con glutatión: apertura de anillos de epóxido, reacción con aluros orgánicos 3. Sulfatación: grupos NH2, SO2NH2, OH 4. Glucuronidación: grupos OH, COOH, NH2, SH 5. Conjugación con aminoácidos, grupos COOH, Gly, Gln, Arg, Orn 6. Conjugación con ácidos grasos, grupos COOH 7. Reacciones de conjugación 27/02/2022 22 27/02/2022 23 EXCRECION DE LOS FARMACOS Riñones: órganos principales para la excreción de sustancias hidrosolubles Sistema bi l iar colabora en excreción siempre y cuando fármaco no sea reabsorbido a partir del tubo digestivo En general, contribución del intestino, saliva, sudor, lechematerna y pulmones es pequeña (excepto en caso de exhalación de anestésicos volátiles) 27/02/2022 24 FAR M AC O C I N E T I C A Pasos sucesivos que sigue el fármaco en el organismo: ABDE Absorción Biotransformación Distribución Excreción Modificaciones que el organismo le hace al fármaco FARMACOCINETICA 27/02/2022 25 ABSORCION Salvo administración IV, fármaco debe atravesar varias barreras celulares semipermeables antes de la circulación sistémica Membranas celulares: barreras biológicas = inhiben selectivamente el flujo de las moléculas Membrana apical con microvilli hacia la luz Uniones ajustadas limitan movimiento entre células Proteínas de transporte Membrana basolateral hacia fluido extracelular EPIT ELIOS DE T R A NSPORT E ESTA N “POLARIZADOS ” Secreción Absorción transcelular Absorción paracelular EPIT ELIOS DE T R A NSPORT E ESTA N “POLARIZADOS ” PROTEINAS DE MEMBRANAS 27/02/2022 26 TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS Protein mediated Pa s s i v e TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS Protein mediated A c t i v e TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS 27/02/2022 27 DIFUSION La entrada de una sustancia a una célula depende de las propiedades de la membrana celular y de la sustancia PERMEABILIDAD SELECTIVA Agua, oxígeno, dióxido de carbono y lípidos lo hacen facilmente Iones, la mayoría de moléculas polares y grandes como las proteínas, lo hacen con más dificultad PERMEABILIDAD SELECTIVA PERMEABILIDAD SELECTIVA SUSTANCIAS: pueden atravesar las membranas celulares mediante: 1. Difusión pasiva 2. Difusión pasiva facil itada 3. Transporte activo 4. Transporte vesicular 27/02/2022 28 PROPIEDADES DE LA DIFUSION PASIVA 1. Es un proceso pasivo, utiliza la energía cinética de las moléculas 2. Las moléculas se desplazan de un área de mayor concentración hacia un área de menor concentración, a favor de un gradiente 3. El movimiento neto de las moléculas continua hasta que la concentración es igual en todos lados (equilibrio dinámico) PROPIEDADES DE LA DIFUSION PASIVA 4. Es más rápida con altos gradientes de concentración, en distancias cortas, con temperaturas altas y con moléculas más pequeñas 5. La velocidad a través de una membrana es mayor si la superficie es más grande, la membrana es más delgada y la membrana más permeable PROPIEDADES DE LA DIFUSION PASIVA 6. La permeabilidad de la membrana a una molécula depende de la solubilidad en lípidos, el tamaño, la carga eléctrica de la molécula y la composición lipídica de la membrana DIFUSION Utiliza la energía cinética de las moléculas Moléculas ubicadas en un área mayor concentración, su movimiento las dispersará gradualmente en un espacio restringido hasta distribuirse uniformente a lo largo y ancho del espacio disponible Coeficiente de difusión: representa la facilidad con que cada soluto se mueve en un solvente determinado; depende del tamaño y forma del soluto y la viscosidad del solvente 27/02/2022 29 La velocidad de difusión de una sustancia a través de una membrana está determinada por la Ley de Fick: es directamente proporcional a una constante (K), a la superficie de absorción (A) y al gradiente de concentración (C1-C2), e inversamente proporcional al grosor de la membrana Primera Ley de Fick postula que el soluto se moverá de una región de alta concentración a una de baja concentración, a favor de un gradiente Segunda Ley de Fick predice la forma en que la difusión causa que la concentración cambie con el tiempo Las leyes de Fick forman el núcleo de nuestro conocimiento de la difusión de líquidos y gases Esquema de transporte pasivo de pequeñas moléculas a traves de la membrana LA VELOCIDAD DE DIFUSION PASIVA ES: 1. Directamente proporcional al gradiente de concentración 2. Directamente proporcional a la liposolubilidad de la molécula 3. Directamente proporcional a la superficie de absorción 4. Inversamente proporcional al tamaño molecular 5. Inversamente proporcional al grado de ionización 27/02/2022 30 DIFUSION PASIVA FACILITADA Membrana transporta sustratos con configuración molecular específica, la disponibilidad de transportadores limita el proceso No requiere gasto de energía, y no ocurre en contra de un gradiente de concentración TRANSPORTE TRANSMEMBRANA ESTRUCTURA DE CANAL DE PROTEINAS PROTEINAS TRANSPORTADORAS 27/02/2022 31 Pasaje abierto a un lado Estado de transición con ambas compuertas cerradas Pasaje abierto al otro lado PROTEINAS TRANSPORTADORAS TRANSPORTE TRANSMEMBRANA TRANSPORTE TRANSMEMBRANA T R A NSPORTADORES DE MEMBR ANA 27/02/2022 32 T R A NSPORTADORES DE M EM BR ANA T R A NSPORTADORES DE MEMBR ANA T R A NSPORTADORES DE M EM BR ANA C Uniportador 27/02/2022 33 COTRANSPORTE DE SODIO – GLUCOSA (introduce Na e introduce Glucosa) COTRANSPORTE DE SODIO – GLUCOSA (introduce Na e introduce Glucosa) TRANSPORTE ACTIVO 1. Altamente selectivo 2. Requiere aporte de energía => puede ir en contra de un gradiente de concentración 3. Parece limitado a fármacos análogos a sustancias endógenas (iones, vitaminas, azúcares, aminoácidos) 4. Suele ocurrir en regiones específicas del intestino delgado TRANSPORTE TRANSMEMBRANA 27/02/2022 34 TRANSPORTE TRANSMEMBRANA BOMBA Na + K+ ATPasa saca Na y introduce K BOMBA Na+ K+ ATPasa saca Na y introduce K BOMBA DE PROTRONES H+ ATPasa 27/02/2022 35 AXON EN ESTADO DE REPOSO TRANSPORTE VESICULAR 1. Células capturan líquido o partículas 2. La membrana celular se invagina 3. Rodea al líquido o la partícula 4. Vuelve a fusionarse 5. Se forma pequeña vesícula que se desprende de la membrana y pasa al interior de la célula 6. Requiere consumo de energía 27/02/2022 36 Probablemente, desempeña un papel menor en el transporte de fármacos, con excepción de aquellos de naturaleza proteica FAGOCITOSIS FAGOCITOSIS
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