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PRÁCTICA 3 SINERGISMO Y ANTAGONISMO I. INTRODUCCIÓN Se produce una interacción farmacológica cuando la acción de un fármaco puede provocar modificaciones en la farmacocinética de otros, determinando un aumento (potenciación) o disminución de sus efectos. Las interacciones pueden producirse en el ámbito farmacocinético, farmacodinámico o ambos. En la práctica clínica es común la utilización de uno o más fármacos simultáneamente para el tratamiento de las enfermedades que aquejan a los seres humanos; estos fármacos o sustancias muchas veces pueden propiciar efectos tanto positivos como negativos, tal es el caso del sinergismo, donde una sustancia junto con otro u otros desencadenan un efecto más potente, en cambio en un antagonismo, cierta sustancia impide el efecto de otra. Durante el desarrollo de la carrera de medicina humana es necesario el conocimiento de las interacciones entre los diferentes medicamentos que existen, porque nos ayudará a evitar efectos adversos o a idear dosificaciones más efectivas y rápidas. La experimentación en animales es muchas veces criticada, pero también nos da una idea de los posibles efectos que se pueden presentar en los humanos; como en el caso de los venenos, donde a pequeñas dosis se puede causar efectos no deseados y es allí donde el saber el manejo de los mecanismos de interacción entre el medicamento o en el organismo, puede salvar vidas. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Permitirle, al alumno, la adquisición de conocimientos, habilidades y destrezas que le permitan entender, comprender y explicar, correctamente, los fenómenos farmacológicos de Sinergismo y Antagonismo que se presentan con la administración simultánea de fármacos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS (COMPETENCIAS): Al terminar los experimentos que forman parte de la presente práctica, el alumno: - Interpreta y explica, correctamente, el sinergismo que se presenta con la administración simultánea de Cocaína y Adrenalina, a los animales de experimentación. - Interpreta y explica, correctamente, el antagonismo que se produce entre Cianuro y Nitrito de sodio, en animales de laboratorio y la importancia de éste último en la intoxicación por cianuro. - Trabaja en equipo y mantiene un comportamiento ético deontológico en la relación con sus compañeros y el manejo de los animales de laboratorio. - Interpreta y explica, correctamente, el antagonismo entre Estricnina y Fenobarbital y entre Calcio y Magnesio II. BASES TEÓRICAS 1. INTERACCIONES FARMACOLÓGICAS Se conoce como interacción farmacológica a la modificación del efecto de un fármaco por la acción de otro cuando se administran conjuntamente. Esta acción puede ser de tipo sinérgico (cuando el efecto aumenta) o antagonista (cuando el efecto disminuye). De aquí se deduce la importancia de las interacciones farmacológicas en el campo de la medicina. Si un paciente que toma dos o más fármacos ve aumentado el efecto de uno de ellos, se puede caer en una situación de sobredosis y, por tanto, de mayor riesgo de que aparezcan efectos secundarios. A la inversa, si ve su acción disminuida se puede encontrar ante falta de utilidad terapéutica por infradosificación, debido a que no se alcanza la cantidad para el efecto terapéutico. No obstante, las interacciones pueden ser buscadas para conseguir un mejor efecto terapéutico. Son ejemplos ilustrativos la asociación del tramadol al paracetamol para aumentar su efecto analgésico o la combinación de ácido clavulánico y la amoxicilina para evitar la resistencia de las bacterias al antibiótico. Igualmente hay que considerar que existen interacciones que aunque desde el punto de vista teórico estén presentes, en la práctica clínica no tienen repercusión de interés. En ocasiones la interacción no es entre dos o más fármacos, sino entre un fármaco y otra sustancia presente en el organismo, o incluso con una situación especial del mismo, como puede ser una deshidratación. Otras veces la interacción no implica al efecto del fármaco, sino que se modifican algunas determinaciones de laboratorio debido a la presencia de un fármaco en la sangre del individuo. 2. SINERGISMO FARMACOLÓGICO Las interacciones entre dos fármacos no siempre son en sentido negativo, no siempre se manifiestan como la disminución del efecto de uno por la presencia de otro. Hay combinaciones farmacológicas en las cuales la respuesta puede acrecentarse en lugar de inhibirse. Esta interacción comprende dos posibilidades: SINERGISMO DE SUMA: Se refiere al hecho de que los dos fármacos implicados en la respuesta tienen actividad por sí solos, es decir producen un efecto que es la suma de los efectos individuales. Generalmente ocurre cuando los mecanismos de producción del efecto de cada fármaco son diferentes. SINERGISMO DE POTENCIACIÓN: Uno de los fármacos presenta actividad intrínseca, es decir es capaz de producir el efecto; el otro fármaco es capaz de ayudar a que ese efecto se realice más fácilmente, pero de por sí, no posee actividad. SINERGISMO DE FACILITACIÓN: Ocurre cuando una droga inactiva es capaz de aumentar la respuesta farmacológica de otra que es activa. 3. ANTAGONISMO Se puede definir el término Antagonista como el de una molécula que se une al receptor sin inducir en él la producción de la función a la que está destinado, por lo que su acción sería la de impedir la del agonista endógeno. En general, por el tipo de unión al receptor, existen dos tipos de antagonista: si se unen al sitio en que el agonista normalmente lo hace se trata de antagonistas competitivos; si lo hacen en otro sitio del receptor, se trata de antagonistas no competitivos. ANTAGONISMO COMPETITIVO: Es el más frecuente, actúan en el mismo lugar, la curva dosis-efecto se desplaza a la derecha, sin cambio en la pendiente. ANTAGONISMO COMPETITIVO REVERSIBLE: La unión del antagonista con el receptor resulta reversible y puede lograrse el desplazamiento del antagonista al aumentar la dosis del agonista. ANTAGONISMO COMPETITIVO IRRREVERSIBLE: La unión del antagonista con el receptor resulta irreversible y no puede lograrse el desplazamiento del antagonista al aumentar la dosis del agonista. ANTAGONISMO NO COMPETITIVO: Actúan en diferente lugar, Disminuye la pendiente de la curva y por tanto, el efecto máximo. No revierte aumentando la dosis del agonista. El antagonista no actúa en el receptor, sino en otro sitio diferente que forma parte del mecanismo de transducción de señales. Este fenómeno se produce cuando el efecto de una droga contrarresta el de la otra. ANTAGONISMO FISIOLÓGICO (no competitivo): Ocurre al administrar 2 fármacos no agonistas que se caracteriza por: - Poseer distinta estructura química. - Poseer distinta afinidad (se unen a diferentes receptores). - Producen efectos opuestos, que se anulan mutuamente. En este caso, uno de los fármacos se considera antagonista del otro. ANTAGONISMO POR NEUTRALIZACIÓN (Antagonismo químico): Ocurre cuando dos fármacos se combinan entre sí para formar un compuesto inactivo que por lo general se excreta del organismo. 4. ANTIDOTISMO El antagonismo cuando se refiere a venenos recibe el nombre de antidotismo. Se denomina antídoto a la sustancia que impide o inhibe de un tóxico o veneno. Existen dos clases de antidotismo: ANTIDOTISMO QUÍMICO: Cuando dos fármacos se combinan dentro del cuerpo para convertirse en un compuesto inactivo anulando el efecto tóxico. ANTIDOTISMO FARMACOLÓGICO: Se refiere a los casos de antagonismo competitivo y no competitivo. EXPERIMENTO Nº1: Sinergismo Cocaína – Adrenalina Fármacos: Cocaína, Clorhidrato, solución al 1% Adrenalina solución al 1%o Animales: 1 Conejo albino grande, por mesa. Procedimiento: Exponer las pupilas de los conejosa un mismo grado de iluminación, para no alterar el reflejo fotomotor; abrir los párpados de los conejos con los dedos pulgar e índice de la mano izquierda y con la mano derecha acercar una regla graduada, evitando el contacto con las pestañas, y determinar el diámetro pupilar en ambos ojos, tomándolos como datos basales. Luego aplicar en el saco conjuntival derecho 2 gotas de la solución de cocaína al 1%, evitando el escape de la sustancia, durante 1 minuto..- Diez minutos después, medir nuevamente el diámetro de la pupila derecha e instilar, en ambos sacos conjuntivales, 2 gotas de adrenalina en sol. al 1 %o de modo que al final el ojo derecho habrá recibido ambas drogas. Cinco minutos después de la última aplicación medir ambas pupilas. Analizar los resultados. Diámetro de la Pupila Basal Cocaína Epinefrina Cocaína + Epinefrina Ojo derecho 0,7cm 1cm 1,2 cm 1,2 Ojo izquierdo 0,7cm 0,8cm 0,9cm I. Conclusión: La administración por vía tópica permite una velocidad de absorción, relativamente rápida y se distribuye ampliamente por todo el organismo, y por ende su biodisponibilidad produjo efectos en el conejo a pocos minutos. La cocaína es el único anestésico local que causa vasoconstricción por estimulación de los receptores alfa y beta 1 y actuando como una amina simpaticomimético inhibición los procesos de receptación tipo I( recaptación de noradrenalina y dopamina desde la hendidura sináptica hacia la terminal presináptica) lo que facilita la acumulación de noradrenalina y dopamina en la hendidura sináptica, estimulando al SNC evidenciado con sus efectos simpáticos como en el caso del conejo aumento del diámetro pupilar: midriasis Entre la adrenalina y la cocaína se da el sinergismo de facilitación, por lo que el efecto simpático producida por la cocaína, fue potenciado por la administración de esta catecolamina (neurotransmisor por excelencia del sistema simpático), evidenciándose en un mayor aumento del diámetro pupilar. II. Discusión: En el artículo: Cocaína, aspectos farmacológicos por LIZASOAIN- LORENZO, P: Los efectos por aumento de la actividad simpática del estímulo e receptores alfa y beta adrenérgicos, se manifiestan fundamentalmente sobre el aparato cardiovascular. Así la cocaína produce: vasoconstricción por su efecto simpaticomimético periférico y aumento de la presión arterial por su efecto inotrópico y cronotropico positivo unido al efecto vasocnstrictor.Aumenta la fuerza de contracción y de la frecuencia cardiaca por estímulo de los receptores B1. También produce midriasis temblor y sudoración por estímulo simpático. El sinergismo de la cocaína y adrenalina, se evalúa con la medición del diámetro pupilar, en la experiencia se verifico la existencia de este sinergismo cuando hubo una mayor acción sobre diámetro pupilar del ojo del conejo que recibió cocaína más epinefrina (1cm) a diferencia de lo registrado por separado: 0.8 cm. Concluyendo en que la cocaína aumenta la biodisponibilidad de la adrenalina y por lo cual su efecto. EXPERIMENTO Nº2: Antagonismo fisiológico Fármacos: Estricnina, Sulfato, solución al 1 %o Pentobarbital sódico solución al 2 % Animales: 2 ratones blancos, de 25 a 30 g de peso Estricnina 1,8mg 1000g 1000mg 100ml X 30g 0,054 mg X X= 0,054 mg X= 0,0054 ml Pentobarbital 20mg 1000g 2000mg 100ml X 30g 0,6 mg X X= 0,6 mg X= 0,03ml Procedimiento: A un ratón se le administrará por vía subcutánea, 1.8 mg/Kg. de peso de sulfato de estricnina en sol. al 1% o. Servirá de animal control. Al otro ratón se le inyectará, previamente, pentobarbital a la dosis de 20 mg/Kg de peso, vía intraperitoneal, dos minutos después se le administrará estricnina, vía subcutánea, a la misma dosis que en el primer ratón. En ambos casos, se anotará el tiempo de inyección de la estricnina y el período de latencia de las convulsiones y la duración de efectos de los fármacos. Anotar y comparar los resultados obtenidos en ambos animales FÁRMACO OBSERVACIONES P. Latencia Intensidad Duración de efectos Estricnina 2,34 Hiperreflexia Convulsión Muerte 5m Estricnina + Pentobarbital 4,47 Ataxia: Sedación: Hiperreflexia Convulsión: Muerte 13m I. Conclusión: Esta práctica nos permitió observar los efectos farmacodinámicos de: estricnina, antagonista de la glicina (N.I) :hiperreflexia ,Convulsión y Muerte ;y el pentobarbitol ,agonista del GABA ; provocando ataxia, sedación hipnosis y anestesia en los ratones; además del antagonismo fisiológico que se ocasionado por la interacción de estos fármacos, que culmina con la muerte del ratón La vía de administración subcutánea retardó un poco la velocidad de absorción y por ende su biodisponilidad en el organismo del ratón. En el experimento realizado con estricnina, antagonista del aminoácido glicina (neurotransmisor de las células de renshaw) , evitó la inhibición sobre las motoneuronas por parte de las células de renshaw ; produciendo hipercontracción muscular lo que se evidenció con la hiperreflexia , convulsiones llegando, debido a la fatiga , a inmovilizar el músculo del diafragma ,además de causar daño a los centros respiratorios del sistema nervioso central, por lo cual el ratón murió por asfixia o paro cardiorrespiratorio. La administración de estricnina más pentobarbitol constituyendo un antagonismo fisiológico ya actúan los dos actúan sobre el SNC (neurotransmisores inhibitorios y exitatorios) pero sobre diferentes receptores, ocasionando que el efecto farmacológico se anule, es decir actué como un antídoto para evitar la muerte del ratón II. Discusión: Dado el antagonismo fisiológico que produce que el efecto farmacológico se anule el ratón cuando se le administró el pentobarbitol sódico, debió recuperarse y vivir .Lo cual no sucede ya que el P.S solo evita que siga convulsionando, ya que es un anticonvulsivante pero no inhibe los otros efectos que produjo en el organismo del ratón por lo cual este en un periodo de tiempo morirá A. Antagonismo: Cianuro – Nitrito Drogas: Nitrito de Sodio, solución al 2% Cianuro de Potasio, solución al 1%o Animal: Paloma (300 gramos) Procedimiento: asfixiahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estricnina Se administró a una primera paloma, por vía intramuscular, 4mg/Kg de peso de cianuro de potasio en solución al 1 %o; al presentar los síntomas tóxicos (aleteo, ataxia, convulsiones), inyectarle rápidamente por vía endovenosa 35 mg/Kg. de peso de nitrito de sodio en solución al 2 %. Observe la recuperación. Cianuro de Potasio 4mg 1000g 1000mg 100ml X 300g 1.2 mg X X= 1.2 mg X= 1.2 ml Nitrato de Sodio 35mg 1000g 2000mg 100ml X 300g 10.5 mg X X= 10.5 mg X= 0.525 ml ANTAGONISMO CIANURO DE POTASIO-NITRITO DE SODIO OBSERVACIONES DROGA APARIENCIA GENERAL MOV. CABEZA POSICION DE PIE Cianuro de Potasio Deteriorada Parpados caídos Disnea Agitación Confusión Movimientos a todos lados , cabeza encorvada Ataxia , inestabilidad, pérdida del equilibrio, letargo Nitrito de Sodio Recuperada Párpados abiertos Frecuencia respiratorio en su valor normal Cabeza erguida, estabilizada Firme, estable y camino normalmente III. Resultados En el experimento realizado sobre el antagonismo entre el cianuro de potasio y nitrito de sodio la paloma se le aplicó el cianuro de potasio por vía intramuscular 1,2mg de cianuro, y al minuto se pudo notar ataxia y aleteo por parte de la paloma,debido a que el veneno estaba empezando a llegar a los sistemas celulares, es así que a los 3 minutos se notó en la paloma dificultad respiratoria, minutos después aleteo, ataxia y pequeñas convulsiones. Para evitar la muerte de la paloma se le aplicó el nitrito de sodio por vía intraperitoneal (que es un antagonista del cianuro de potasio ) a los 6m, y luego de 30s mostró rápida mejoría logrando equilibrio y estabilidad, pero todavía el veneno se encontraba haciendo su efecto y se notaron pequeñas convulsiones en la paloma, razón por la cual se le aplicó otra dosis de nitrito de sodio por la misma vía intraperitoneal en la paloma, pero luego de minutos murió IV. Discusión 1. El texto: “Principios de la farmacología medica” de Harold Kalant y Walter Roschlau (sexta edición) en su página 927 , sostiene que: En el envenenamiento con cianuro este se combina firmemente con el hierro férrico en varias proteínas, entre ellas el citocromo oxidasa y evita el metabolismo oxidativo en las mitocondrias de todos los tejidos. En el tratamiento del envenenamiento agudo con cianuro, la administración de nitrito de sodio genera una gran reserva circulante de hierro férrico (metahemo-globina), que atrae el ion cianuro y lo aleja del cito-cromo oxidasa, lo que permite que se reinicie el metabolismo oxidativo. Todo esto evidencio por la insuficiencia respiratoria de la paloma. - El observar que unos minutos después de aplicado el antídoto, la paloma continua con dificultad respiratoria nos hace saber que, en su organismo ocurre una especie de lucha entre el antídoto y el cianuro, por el receptor. Esta interacción es un claro ejemplo de Antidotismo competitivo 2. El texto : “Farmacología básica y clínica” de Bertram Katzung ,Susan Masters y Anthony Trevor (onceava edición) en su página 1023 , sostiene que : El cianuro se une fácilmente a la oxídasa de citocromo, inhibiendo la utilización del oxígeno dentro de la célula, lo que desencadena hipoxia celular y acidosis láctica. Los síntomas de la intoxicación por cianuro consisten en disnea, agitación y taquicardia seguida de convulsiones, estado de coma, hipotensión y muerte. Es característica la acidosis metabólica grave. El contenido de oxígeno de la sangre venosa puede estar elevado porque el oxígeno ya no es captado por las células. Ello también fue comprobado y observado en las palomas, sobre todo en la experiencia A donde se dieron todos los síntomas citados. - A pesar que el cianuro es un potente veneno, debió ser mejor monitoreada y recibir mayor dosis de nitrato de sodio para impedir la unión al Fe del citocromo oxidasa y evitar la hipoxia celular por lo tanto la muerte de la paloma V. Conclusiones El Nitrito de sodio es una sustancia que antagoniza la acción del cianuro porque evita que inactive a las enzimas de la cadena respiratorio convirtiéndose el cianuro en otra sustancia al metabolizarse, menos tóxica, evitando así los efectos perjudiciales en la paloma de experimentación, pero en ocasiones es necesario tener una dosis adicional del antagonista porque el cianuro puede actuar de una manera más rápida y los efectos no se pueden evitarían con dosis menores. El uso del antagonista en un tiempo mucho menor; posterior a la administración del cianuro evitaría más lesiones en el organismo y mayores posibilidades de sobrevivencia y de menos secuelas en el organismo. B.- Antagonismo: Calcio-Magnesio Fármacos: Sulfato de Magnesio, al 20 % Cloruro de Calcio, al 10 % Animal: Conejo de 4 kg o más Procedimiento: A un conejo de 4 Kg. de peso, cuyas características sean normales, inyectarle por vía intravenosa, muy lentamente, sulfato de Mg. al 20 % hasta que el animal presente manifestaciones de depresión: flacidez muscular, incapacidad para mantenerse de pie, pérdida de reflejo antigravídico y de enderezamiento; por lo general, bastan de 3 a 4 ml. de la solución indicada. Previo a la administración del Sulfato de Magnesio, determinar: Apariencia general, tono muscular, características de la marcha, reflejo antigravídico, frecuencia respiratoria y cardiaca. En estas condiciones administrarle, también por vía endovenosa y lentamente, cloruro de calcio al 10 % y observar las reacciones del animal. Se emplea más o menos la misma cantidad de Sulfato de Magnesio (3- 4 ml) DROGA APARIENCIA GENERAL TONO MUSCULAR REFLEJO ANTIGRAVÍDICO FRECUENCIA Respiratoria FRECUENCIA CARDIACA BASAL Buena , conejo despierto y orientado Normotoni co Reflejo muscular presente 140 192 Sulfato de Magnesio Ligera analgesia y pérdida de sensibilida d Hipotónico Ausencia de reflejos musculare s ausente 148 112 Cloruro de Calcio Recuperad a casi igual que al estado basal Hipotónic o/ normotóni co Reflejo muscular presente 128 108 VI. CONCLUSIONES: Debido a que la administración de sulfato de magnesio fue vía endovenoso, el inicio de su acción es inmediato, el cual se evidencio en base a tres parámetros como son el tono muscular, frecuencia cardiaca y frecuencia respiratoria. El sulfato de magnesio deprime la liberación de acetilcolina y bloquea la transmisión neuromuscular periférica por lo cual el ratón presenta como efectos predominantes hipotonía y ausencia del reflejo anti gravitatorio, además de su efecto vasodilatador lo que ocasiono la caída en la frecuencia cardiaca en el conejo. La administración de Cloruro de calcio por vía endovenosa revertió rápidamente estos efectos, debido a su rápida absorción y biodisponibilidad en el organismo del ratón El efecto producido por la interacción de estos dos fármacos constituyen antagonismo fisiológico, logrando anular los efectos farmacológicos de ambos y logrando la supervivencia del conejo. VII. DISCUSIONES: Según Farmacología clínica y médica de Velásquez: El calcio y el magnesio compiten por receptores y acciones en membrana celular, el calcio es el encargado de la contracción muscular, aumenta la liberación de catecolaminas por lo cual el magnesio causa hipotonía, disminución de la frecuencia cardiaca y respiratoria, y disminución de la contracción miocárdica, sus acciones son antagonistas directas Estos efectos , producto del sinergismo fisiológico por la interacción de estos dos fármacos , no se pudo evidenciar del todo en la práctica pues el S.M aumento la frecuencia respiratoria ,quizá debido a una inadecuada administración por constantes movimientos del conejo o por una inadecuada medición del tiempo VIII. REFERENCIAS GOODMAN AND GILMAN, BASES FARMACOLOGICAS DE LA TERAPEUTICA. MC GRAWHILL. DOCEAVA EDICIÓN 2012 VELÁSQUEZ, FARMACOLOGÍA. EDITORIAL PANAMERICANA. OCTAVA EDICION 2009 Pentobarbital sódico solución al 2 % Animales: 2 ratones blancos, de 25 a 30 g de peso
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