Interacción Farmacológica em Sistemas

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Demostración del efecto sinergista y antagonista en un sistema aislado y simulado. 
Ortiz Maldonado Manuel, Li eaga Prieto S arlet, Sán hez Fernández Gustavo A., Al ántara Arenas Fa ian 
 
Introducción: 
 
Hoy en día se opta por el uso de un sistema simulado para llevar a cabo prácticas de 
laboratorio con el fin de la enseñanza de la farmacología y minimizar el uso de seres vivos. 
Un fármaco agonista es un activador que provoca una acción, la cual puede ser parcial o 
total. Mientras que un antagonista será aquella molécula con afinidad, ya sea competitiva 
(unión al sitio ortostétrico) o no competitiva (sitio alosterico), pero sin actividad intrínseca. 
Los efectos sinergistas a estudiar se pueden obtener con diferentes modelos matemáticos, 
siendo uno de ellos el de Schild , donde se introduce un paŕmetro similar al valor pCE50 
(usado para medir potencia de agonistas), siendo en este caso para los antagonistas 
competitivos y se denomina pA2. El valor obtenido será definido como el inverso de la 
concentración de antagonista que hace necesario multiplicar por dos la concentración del 
agonista para producir el mismo nivel de efecto cuando el antagonista no esté presente.1 
 
 
Objetivos: 
 Demostrar el efecto concentración dependiente del carbacol en íleon de rata para 
un sistema invitro e innsílico. 
 Determinar el tipo de interacción farmacológica de la Atropina sobre la actividad del 
carbacol en íleon de rata. 
 Determinar el tipo de interacción farmacológica de la Mepriramina sobre la actividad 
de la histamina en íleon de rata. 
 
 
Hipótesis: 
 La Atropina y la Mepiramina tendrán un efecto antagonista con el Carbacol y la 
Histamina, respectivamente. Tanto la Histamina como el Carbacol presentaran un 
efecto de concentración dependiente en el sistema simulado y en el órgano aislado 
(íleon de rata). 
 La Atropina tendrá un mayor potencial de antagonista (PA2) que la Mepiramina. 
 Ambos antagonistas serán de tipo competitivos. 
 El modelo máximo sigmoide (Ec de Hill) será el modelo que mejor ajuste a los 
resultados para obtener la CE50 para ambos fármacos. 
 
 
 
Resultados: 
Siste a si ulado: 
E peri e to : O te ió de urvas de 
o e tra ió -respuesta de ago istas. 
CE : 2.13765E-08 M CE : 2.43414E-07 M 
E peri e to : Efe to de u a tago ista e las urvas de o e tra ió -respuesta de u ago ista. 
 
Si Atropi a Atropi a PA : 9.474861709 
CE : 2.13765E-08 M 
Atropi a -8
 
CE : 2.13765E-08 M 
Atropi a -
 
CE : 2.13765E-08 M 
Atropi a -
 
CE : 2.13765E-08 M 
 
 
y = 0.9223x + 7.0741
R² = 0.996
-2
-1
0
1
2
3
-9.5 -8.5 -7.5 -6.5 -5.5 -4.5Lo
g
 (
E
/E
m
a
x-
E
)
Log Concentracion
Carbacol modelo de Hill
y = 15.657x + 153.55
R² = 0.8459
0
20
40
60
80
100
120
-9.00 -8.00 -7.00 -6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00
%
 E
F
e
ct
o
Log Concentración
Histamina modelo logaritmico
0
20
40
60
80
100
120
-10 -8 -6 -4 -2 0
%
 e
fe
ct
o
Log Concentración
carbacol y atropina modelo logaritmico
Sin Atropina Atropina 1X10^-8
Atropina 1x10^-6 Atropina 1x10^-4
y = -0.8135x + 7.7078
R² = 0.9638
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
3.8 4.8 5.8 6.8 7.8 8.8
Lo
g
 (
(A
´/
A
)-
1
)
Log (Concentración antagonista)
Calculo PA2 Atropina
 
Si Mepira i a Mepira i a PA : 9.474861709 
CE : 2.13765E-08 M 
Mepira i a -8
 
CE : 2.13765E-08 M 
Mepira i a -
 
CE : 2.13765E-08 M 
Mepira i a -
 
CE : 2.13765E-08 M 
 
 
 
 
E peri e to : Efe to relaja te de A tago istas. 
Atropi a Mepira i a 
CI
50
: 5.06617E-06 CI
50
: 6.66243E-06 
 
0
20
40
60
80
100
-8.10 -6.10 -4.10 -2.10
%
 e
fe
ct
o
Log Concentración
histamina mepiramina
Sin Mepiramina Mepiramina 1x10^-8
Mepiramina 1x10^-6 Mepiramina 1x10^-4
y = -0.477x + 5.5962
R² = 0.8359
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
3.7 4.7 5.7 6.7 7.7
calculo PA2 mepiramina
y = 0.5919x + 3.1343
R² = 0.871
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
-10 -8 -6 -4 -2 0
Lo
g
 (
E
/E
m
a
x-
E
)
Log Concentración
Efecto relajante Atropina modelo de Hill
y = 13.693x + 120.88
R² = 0.8623
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
-10 -8 -6 -4 -2 0
%
 E
fe
ct
o
Log Concentración
Efecto relajante mepiramina modelo logaritmico
Sistema aislado: 
 
Car a ol 
CE : 0.00012164 M 
Car a ol + Atropi a 
CE : 0.00201223 M 
 
El efe to dis i u o . ve es 
 
 
 
 
 
 
 
Análisis de resultados: 
 
En primer lugar, se evaluó la fuerza de contracción del íleon a diferentes concentraciones 
de dos agonistas colinérgicos (la Histamina y el Carbacol) utilizando un sistema simulado. 
Con esto, se pudo construir las curvas de concentración-respuestas de cada agonista, en 
donde se observa que al aumentar la concentración aumenta el efecto y por consiguiente 
la contracción hasta llegar hasta el efecto máximo. Por otra parte, en el segundo 
experimento, se observó el efecto de los antagonistas sobre las curvas concentración-
respuesta de cada agonista al construir dichas curvas a diferentes concentraciones de 
antagonista: Mepiramina para la Histamina y Atropina para el Carbacol. Debido a que fue 
necesario elevar la concentración del agonista para llegar al efecto máximo, se puede 
determinar que ambos antagonistas son competitivos, ya que hay una competencia por el 
sitio de acción. Ahora bien para conocer el efecto sinergista de un antagonista nos basamos 
en un valor numérico, el pA2, el cual nos indica qué tanto se tiene que multiplicar por dos 
la concentración la concentración del agonista para alcanzar el mismo efecto en presencia 
de un antagonista. Haciendo una comparación con los valores de los pA2 de los dos 
fármacos agonistas, se observa que el Carbacol tiene un valor más pequeño con lo que se 
puede decir que se necesita menos concentración del fármaco agonista para desplazar al 
antagonista, es decir, que el antagonista no es tan afín al receptor del sitio ortostérico. Para 
terminar, en el tercer experimento, se analizó el efecto relajante de los antagonistas al 
añadir el agonista hasta alcanzar el efecto máximo y luego ir agregando concentraciones 
crecientes del antagonista. Con esto se comprobó que el antagonismo simula generar el 
efecto adverso (relajación), pero lo único que hacer es disminuir el número de agonistas 
que se unen a los receptores, en el caso del antagonismo competitivo como el analizado. 
Esto también permitió obtener la CI50 para ambos combinaciones de agonistas con 
y = 0.7499x + 2.9358
R² = 0.9994
y = 0.5901x + 1.5911
R² = 0.9643
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
-6.5 -6 -5.5 -5 -4.5 -4 -3.5
Lo
g
 (
E
/E
m
a
x 
-
E
)
Log Concentración
Efecto de Atropina y carbacol Modelo de Hill
carbacol
carbacol-
atropina
antagonistas observándose que se requiere de menos concentración de Mepiramina para 
inhibir la mitad del efecto de la histamina. 
Para evaluar la fuerza de contracción del íleon en el agonista colinérgico Carbacol ahora 
para el sistema aislado. Primeramente se realizó la evaluación del porcentaje de efecto y la 
concentración, para determinar CE50 de Carbacol donde se encontró que modelo de Hill 
fue el más adecuo para su cálculo con un valor de 1.2164*10^-4 el cual en comparación 
con la prueba simulada se necesitó de una concentración mayor de agonista para generar 
efecto y esto es debido a las condiciones del tejido utilizado. Finalmente se realizó la prueba 
agonista- antagonista, en donde el mejor modelo de corregido y aceptado fue la ecuación 
de Hill con una concentración de antagonista atropina de 1*10^-4, en el cual se obtuvo una 
CE50 de 2.01223*10^-3 y en comparación con el sistema simulado (2.13765*10^-8) 
notablemente mayor. Por lo que la concentración de agonista requerido para provocar la 
disminución de la mitad de efecto es mayor junto con la adición de antagonista Mepiramina, 
aún con las condiciones experimentales de un sistema aislado. 
 
Conclusiones: 
En esta práctica se demostróque la Atropina presenta un afecto antagonista con respecto 
al Carbacol ya que mientras se iba aumentando la concentración de la Atropina se iba 
observando una disminución en efecto del Carbacol, lo mismo se demostró con la 
Mepiramina y el Carbacol. 
También concluimos que efectivamente la Atropina presentó un potencial de antagonista 
mayor que el de la Mepiramina, es decir, logró bloquear con mayor potencia el efecto de 
Carbacol, ya que el valor del pA2 de la Atropina es mayor que el de la Mepiramina. 
Se concluye que efectivamente ambos antagonistas son de tipo competitivos ya que en el 
gráfico se puede observar el aumento de la potencia y no la diminución de la intensidad. 
Para el caso del Carbacol al obtener la CE50 efectivamente el modelo de Hill fue el mejor 
ajustado, pero para la Histamina el mejor ajustado fue el modelo logarítmico. 
 
Bibliografía 
 
1. Goldman y Gilma, (2012) "Las Bases Farmacológicas de la Terapéutica". 12a 
edición, Ed. McGraw-Hill Interamericana. Pg 102-111 
2. Farmacodinamia. Andrea E. Errasti y Rodolfo P. Rothlin, 
2007Https://farmacomedia.files.wordpress.com/2010/03/farmacodinamia.pdf 
Consultada el 19 de may. de 15 a las 14.25 hrs.