Clases farmacodinamia

Farmacodinamia
• Mecanismo de acción
• Interacción fármaco - receptor

Farmacodinamia
• Un fármaco produce un cambio en el
funcionamiento fisiológico al interaccionar con
el organismo a nivel químico
• Ciertos fármacos actúan conforme sus
propiedades fisicoquímicas, mecanismo de
acción inespecíficos como los anestésicos
generales y antiácidos por eso se administran
mega dosis

Farmacodinamia
• La mayoría producen efectos al hacer blanco
sobre macromoléculas celulares especificas
• Implica:
– Modificación de la función del ADN o ARN
– Inhibición del sistema de transporte o enzimas
– Acción sobre receptores (es el más frecuente)

Farmacodinamia
• Sistema de transporte de los fármacos es a través de:
canales iónicos: algunos fármacos modulan la función del
canal iónico directamente al fijarse a una parte de la
propia proteína del canal ejemplo acción bloqueadora
de los anestésicos locales sobre los canales de sodio.
moléculas transportadoras: movimiento de iones o
moléculas en contra de un gradiente de concentración
facilitado por moléculas transportadoras localizadas en
la membrana celular
• Puede ser dependiente de energía como los glucósidos
cardiacos o no dependiente de energía

Farmacodinamia
Enzimas
• Incrementan la velocidad de las reacciones
químicas sin sufrir cambio
• Son blancos farmacológicos potenciales
algunos fármacos requieren pasar de una
forma inactiva a su forma activa. Ejemplo
clásico la morfina.

Mecanismo de acción
• Puede hacerse a nivel sistémico, tisular, celular
y molecular
• Para que el fármaco pueda producir un efecto
tienen que interaccionar en primer lugar con
una diana molecular

Las dianas son:
• La mayoría de las moléculas dianas es una proteína,
componentes macromoleculares lipídico de una membrana
y ácidos nucleicos
• Receptores
• Enzimas
• Moléculas portadoras
• Co-transportadoras o anti-transportadoras
• Canales iónicos accionados por ligandos o voltaje
dependientes
• Dianas peculiares: iones metálicos, contenidos
gastrointestinales

• La mayoría de los fármacos producen sus
efectos al hacer blanco o diana sobre:
• Moléculas celulares se asocian a
macromoléculas la unión dependiente de su
estructura molecular y que genera siempre
una acción especifica.
• Otros fármacos depende de sus propiedades
fisicoquímicas y son inespecíficos como ser los
antiácidos y algunos anestésicos generales

• Los fármacos al unirse con moléculas celulares
generan enlaces casi siempre son reversibles
• Pero puede ser intensamente irreversible y
genera modificaciones importantes como la
función de ADN o ARN.

Receptores farmacológicos
• Son estructuras macromoleculares de
naturaleza proteica asociadas a radicales
lipídicos o hidrocarbonados y localizados en
las membranas externas de las células,
citoplasma y núcleo de las células, que son
consideradas como sensores en el sistema de
comunicación química que coordina la función
de todas las células del cuerpo.

Interacción fármaco-receptor
• Los antagonistas reducen la probabilidad de que
los transmisores o agonistas se fijen al receptor
oponiéndose a la acción
• Las fuerzas electrostáticas atraen al fármaco al
receptor
• Si la forma del fármaco corresponde con la del
lugar de fijación al receptor, será retenido
temporalmente por enlaces débiles en caso de
ser agonista si es antagonista enlaces mas fuertes
• Cuanto mayor es el numero de enlaces mayor es
la afinidad por el receptor.

Fuerzas de unión fármaco- Receptor
• Enlaces covalentes
• Enlaces iónicos y de hidrógeno
• Fuerzas de Vander Waals

Enlaces covalentes:
• Son irreversibles porque son de alta energía se
dan en el antagonismo no competitivo
Enlaces iónicos:
• Son importante ya que la mayoría de los
fármacos tienen grupos catiónicos y aniónicos
y el pH puede afectar su interacción con los
receptores.

Las uniones de Vander Waals:
• Constituyen una débil interacción entre dipolos.
• Son importantes porque las fuerzas de unión se
suman
• Esto permite:
– Discriminar entre un fármaco especifico y compuesto
relacionado pero con configuración diferente e
– Interacciones reversibles, en consecuencia los efectos
de los fármacos son de corta duración

Los receptores responden a sustancias químicas
exógenas y endógenas:
• Endógenas como la acetilcolina, noradrenalina
insulina, histamina
• Exógenas como los fármacos
Actuando de la siguiente manera:
• Activando receptores y produciendo una
respuesta subsiguiente (agonistas)
• Asociándose a los receptores pero sin producir
activación (antagonistas)

• Existen efectos farmacológicos no mediados por
receptores específicos como
– Diuréticos: actúan por medio de los cambios de
osmolaridad
– Cloruro de amonio y bicarbonato de sodio: cambian el
pH de los líquidos corporales
– Agentes quelantes al unirse a los iones de metales
pesados tóxicos
– Sustancias cancerosas análogos no naturales:
reemplazan las sustancias químicas biológicas
esenciales con el resultado de muerte celular.

Funciones:
• Modificando los movimientos de los iones y
potenciales bioeléctricos, estando este receptor ligado
al canal iónico
• Generando cambios de actividad de enzimas para lo
que está conectado a la estructura de la membrana o
intercelular, facilitando unas reacciones químicas
(hidrólisis, fosforilación de proteínas)
• Alterando la producción y/o estructura de proteínas
siendo posible que alteren procesos de transcripción y
síntesis proteica

• Pueden generar respuestas como
consecuencia de una activación a nivel del
flujo de iones, o de un segundo mensajero
químico (hormonas o sustancias transmisoras)

• Los cuatro tipos de receptores para mensajeros
químicos y factores de crecimiento son los
siguientes:
• Asociados directamente a canales iónicos
multiméricos (Inotrópicos)
• Asociados a través de proteína G a enzimas de
membrana y procesos intracelulares
(metabotrópicos)
• Asociados a interacciones con el ADN (receptores
de esteroides)
• Asociados directamente a Tirosina - cinasas

Asociados directamente a canales iónicos
multiméricos (Ionotrópicos):
Estos receptores son estructuras proteicas que
forman poros en la membrana y que al ser
activados sin la intervención de los segundos
mensajeros, permiten el paso de los iones a
través de la membrana
Se da principalmente en la neurotransmisión
sináptica rápida en milisegundos, el ejemplo
clásico es el receptor asociado directamente a un
canal iónico de la acetilcolina

• El receptor nicotínico fue el primer receptor
inotrópico clonado y el mas estudiado. Tiene 4
diferentes subtipos alfaα, beta β, gamma , delta
δ, y la subunidad alfa se duplica.
• Cada sub unidad tiene cuatro estructuras
lipofílicas hélice o segmento transmembranales
(TM1-TM4) que atraviesan la membrana pero
solo el segmento TM2 constituye la cavidad
central del poro.

• El canal permite el paso de Na2+ y en menor
cantidad K+
• En cada subunidad alfa se localiza un sitio de
reconocimiento o de unión para la acetilcolina
para abrir el canal
• Este es el lugar donde se une la tubocurarina que
es un antagonista competitivo de la nicotina y
acetilcolina

• Existe subtipos de receptor nicotínico como el NM
que se localiza en el musculo esquelético y NN
que se localiza en los ganglios vertebrales del
sistema nerviosos autónomo
• La apertura de estos canales permite una
despolarización rápida en la membrana
neuromuscular para el inicio de la contracción en
la placa neuromuscular

Otros ejemplos:
• Receptor de serotonina 5HT3 que permite el paso
de Na+
• GABAA, GABAC, receptores de glicina que
permiten la entrada de Cl- a la célula, produce
hiperpolarización
• Receptores Ionotrópicos del glutamato y
aspartato tienen cuatro proteínas con tres
segmentos transmembranales (TM1, TM3, TM4)

Asociados a través de proteína G:
• Están implicados en una transmisión relativamente
rápida generándose una respuesta en segundos los
ejemplo son los receptores muscarínicos de la
acetilcolina, los adrenérgicos, los dopaminérgicos,
serotoninérgicos y los opioides
• Pueden las proteínas G interaccionar con canales
iónicos o con segundos mensajeros
• Segundos mensajeros como :
– Sistema Adenilciclasa /AMP cíclico
– Sistema Fosfolipasa C/Inositol fosfato
– Sistema Guanililciclasa

Por su homología y función de las subunidades alfa, se
dividen en cuatro familias:
• Gs
• Gi/o
• Gq
• En la familia Gβ/γ se agrupan las distintas isoformas de
las subunidades β y γ
• Cada familia posee un subtipo de proteínas que
activan a efectores específicos y da como resultado una
gran variedad de respuestas.

Familia Gs:
• Se utiliza la letra “s” que vienen de estimulación,
• Activa la adenilato ciclasa que cataliza la
conversión de ATP a AMP cíclico se une a
regiones reguladoras de la Proteína Cinasa A ,
libera las subunidades catalíticas de la proteínas
cinasa A que fosforila sustratos específicos.

Familia Gs:
Otros ejemplos:
• Los receptores adrenérgicos β1, β2 están
acoplados a proteínas Gs,
• En el corazón la activación de los receptores
B1 tienen efecto inotrópico positivo.

Familia Gq:
• Activa la fosfolipasa C-β que hidroliza el enlace éster
del fosfatidilinositol-4,5 bifosfato (PIP2)
• Origina la formación de dos segundos mensajeros :
inositol 1,4,5, trifosfato (IP3) y el diacilglicerol (DAG)
• El IP3 se une a receptores en el retículo endoplásmico y
libera Ca2+ al citosol y junto al DAG activan a otras
cinasas como la Proteína Cinasa dependiente del Ca2+
y esta a su vez también regula la transcripción de genes
• A través de la vía de señalización del IP3, muchas
hormonas producen secreción de glándulas,
contracción de musculo liso vascular y bronquial,
aumentan el peristaltismo del intestino.

Familia Gi/o:
• Esta familia inhibe la adenilato ciclasa y a la
cascada del AMP cíclico que de ella se deriva,
incluyendo disminución de corrientes entrantes
de Ca2+
• Las subunidades βγ se unen y abren canales de
K+
• La salida de K+ estabiliza a polarización de
membrana celular y disminuye la posibilidad de
despolarización

Familia Gi/o:
• Los receptores acoplados a esta familia que se
localizan en membranas postsinápticas son
llamados autoreceptores que producen una
retroalimentación, al disminuir la entrada de
Ca2+, inhiben la liberación de
neurotransmisores

Asociados directamente a Tirosina – cinasas:
• Están implicados en la regulación del
crecimiento y la diferencia del organismo
algunas respuestas a señales metabólicas
• El tiempo de respuesta es lenta ejemplo los
receptores de insulina, factores de
crecimiento epidérmico y derivados de las
plaquetas

• son reconocidos como receptores de un solo
paso membranal y a diferencia de los
metabotrópicos inducen cascadas de
señalización sin la producción de los de segundos
mensajeros
• La actividad de catalizar fosforilización en
diferentes residuos también se le conoce como
actividad cinasa
• Participan en distintas cascadas de señalización
que regulan procesos de metabolismo ,
diferenciación celular, la proliferación, la
apoptosis y la transcripción

• Anomalías en estas proteínas están asociadas
a cáncer procesos inflamatorios y
neurodegenerativos.

Existen tres tipos de receptores:
• Receptores con actividad de tirosina cinasa
• Receptores con actividad de
serina/treoninacinasa
• Receptores con actividad guanilato ciclasa

Receptores con actividad guanilato ciclasa:
• Sus dominios catalíticos estimulan la
formación de GMPcíclico un ejemplo es el
receptor natriurético de la aurícula

Receptores con actividad de
serina/treoninacinasa:
• Fosforila residuos de serina y treonina en lugar
de tirosina es el grupo más importante en el
factor transformante del crecimiento.

Receptores con actividad de tirosina cinasa:
• Receptores con actividad intrínseca como el
factor de crecimiento epidérmico, receptor de
insulina, receptores para citocinas que
permiten el reclutamiento de cinasas
citoplásmicas que activan la expresión
genética, participan en la transcripción de
genes proinflamatorios

Asociados a interacciones con el ADN
(receptores de esteroides) o intracelulares
• Lo hace los corticosteroides, hormona
tiroidea, acido retinoico y vitamina D
• Son moléculas que establece con sus
receptores vínculos que les permiten
interaccionar con el ADN
• El proceso es lento.

Asociados a interacciones con el ADN (receptores de
esteroides) o intracelulares
• Son factores de transcripción inducen al ligando que se
unen a secuencias especificas de DNA y modifican
positivamente o negativamente la actividad basal del
complejo general de transcripción.
• A través de este mecanismo los receptores
intracelulares regulan el control de la reproducción, del
crecimiento, del metabolismo
• Son proteínas solubles que se unen a diversas
hormonas y moléculas lipofílicas, por lo que son
importantes blancos farmacológicos para el
tratamiento de diferentes patologías

• 1. receptores citoplásmicos o de hormonas
esteroides, entre los que se encuentran
receptores de estrógenos, de progestágenos,
de andrógenos, de glucocorticoides, de
mineralcorticoides

• 2. receptores no esteroides que se localizan en
el núcleo entre las que se encuentran las
hormonas tiroideas, los receptores del ácido
retinoico, los receptores de la vitamina D

Asociados a interacciones con el ADN (receptores de
esteroides) o intracelulares
• 3. receptores huérfanos: se localizan en el núcleo e
históricamente fueron llamados así por su semejanza
estructural con otros receptores nucleares pero no se
habían identificado claramente ligandos endógenos
con ellos, son receptores activados por la proliferación
de peroxisoma (se unen a ácidos grasos) y se expresa
en adipositos asociado a un medicamento utilizado en
diabéticos otro es el receptor esteroide y de
xenobioticos (Compuesto externo a un organismo vivo
que interacciona con él, generalmente a tráves de
alteraciones metabólicas

Mecanismos de interacción requisitos básicos:
– Afinidad
– Especificidad
– Eficacia
– Fármacos agonistas
– Fármacos antagonistas
– Actividad intrínseca

• Afinidad: probabilidad de que una molécula de
un fármaco pueda interactuar con su receptor
para formar el complejo fármaco-receptor, aun
cuando la concentración de éste sea pequeña
• Está definida por el número de enlaces
• Los fármacos con alta afinidad permanecen fijos a
sus receptores durante más tiempo y se dice que
tienen baja velocidad de desconexión
• Debido a esto la probabilidad de que ese receptor
este ocupado es alta.

• Especificidad: es la capacidad de combinación
de un fármaco con un tipo específico de
receptor.
• No hay ninguno verdaderamente específico
• Es un acción puramente selectiva.

• Eficacia: capacidad para activar al receptor
una vez fijados a estos e iniciar una acción
• Fármaco agonista: Es un fármaco que tienen
afinidad por un receptor y actividad intrínseca
en ese receptor. Se une al receptor y lo activa
– Agonistas puros: son capaces de producir el
máximo de efecto posible
– Agonistas parciales: son incapaces de producir una
respuesta máxima

Antagonistas Competitivos:
• Se fijan reversiblemente a los receptores
• Si hay una alta afinidad de antagonista al receptor
deja pocas posibilidades al agonista de acceder al
lugar del antagonista
Antagonistas No competitivos:
• Se fijan irreversibles a los receptores
• El efecto del antagonista no puede ser superado
aumentando la dosis de agonista

Los Aceptores o Receptores Silenciosos: son
complejos fármacos-receptores sin capacidad de
acción farmacológica. Estos Aceptores se
encuentran a nivel de las Proteínas Plasmáticas y
de la Grasa Corporal.
• Razón por lo que denominan aceptores,
receptores falsos o pseudo-receptores
• Estos se comportan como depósitos
orgánicos del medicamento y se libera en forma
lenta a medida que se reducen la concentración
en plasma y tejidos

Reserva de Receptores :
La relación dosis-respuesta en una escala no se
da lineal sino que en forma logarítmica esto
debido a que hay receptores de reserva

Niveles de respuesta según de fármaco
a nivel del receptor

Actividad intrínseca: medida de la efectividad
biológica de un fármaco-receptor siendo una
constante proporcionalidad que relaciona la
cantidad de complejos formados con la
magnitud del efecto farmacológico producido.

Antagonistas competitivos:
• Se fijan reversiblemente a los receptores y por
eso el bloqueo se puede remontar al
aumentar la concentración del agonista
• Si hay una alta afinidad de antagonista al
receptor deja pocas posibilidades al agonista
de acceder al lugar del antagonista

Variación individual e interacción
farmacológica
• Se debe a que concentraciones diferentes del
fármaco alcanzan el lugar de acción o que
existen respuestas biológicas distintas ante la
misma concentración.
• Son tres categorías
• Edad
• Factores genéticos
• Reacciones idiosincrásicas

Edad
• Excreción renal: el motivo principal por el que
la edad afecta a la acción farmacológica es
que la función renal de los niños y ancianos es
menos eficaz por lo que los fármacos pueden
producir efectos mas intensos y prolongados
en ambos extremos de la vida.

Edad
Excreción renal: ejemplo
• La vida media plasmática de la Gentamicina es
de 18 horas en los recién nacidos prematuros
6 horas en los recién nacidos a términos y
unas 2 horas en el adulto
• Resultado: reducir y espaciar la dosis en los
recién nacidos para evitar toxicidad del
fármaco

Edad
• Metabolismo farmacológico:
• En los niños prematuros la enzimas microsomales
hepáticas están escasamente desarrolladas, en
comparación con el adulto
• A las 8 semanas el niño alcanza el nivel de actividad del
adulto
• Ejemplo es el síndrome del niño gris por falta de
conjugación se acumula el cloranfenicol en los tejidos
• La morfina no se utiliza en el trabajo de parto porque
se transfiere al feto y ya en el recién nacido tienen una
vida media muy larga y produce depresión respiratoria.

Edad
• Metabolismo farmacológico:
• Ejemplo: en personas de 70 años puede llegar
a incrementarse la vida media plasmática de
diazepam cuatro veces mas en relación a un
joven de 20 años

Edad
Variaciones en la sensibilidad:
• La misma concentración plasmática de un fármaco
cause efectos diferentes en individuos jóvenes y
ancianos
• Por ejemplo: los ansiolíticos, sedantes e hipnóticos
como benzodiacepinas producen mayor grado de
sedación en los ancianos que en los jóvenes
• Los fármacos hipotensores causan mayor disminución
de la presión arterial y sensación de vértigo en
personas mayores que en jóvenes
• Las anfetaminas causan excitación y falta de sueño en
adultos, tienen efectos opuestos en niños hiperactivos

Factores genéticos
Metabolismo farmacológico:
• Existen los acetiladores rápidos y lentos
depende de un gen relacionada con la baja
actividad de la acetiltransferasa hepática
• Las diferencias raciales
• Diferencias sexuales solo han sido
comprobadas en animales y no en humanos

Reacciones idiosincrásicas
• Es un efecto farmacológico anormal que suele
ser cualitativamente perjudicial
• Se da en un pequeño porcentaje de la
población pero puede ser fatal en pequeñas
dosis o habituales.
• Ejemplo la primaquina con la cloroquina en un
5 a 10 % de varones de raza negra causa
anemia grave.

Tolerancia
• Es la necesidad de incrementar progresivamente
la dosis de un fármaco para mantener
determinado efecto terapéutico.
• Es posible adquirir tolerancia a los efectos de
diferentes medicamentos en especial a los
analgésicos opioides, barbitúricos, etanol y
nitratos
• También se logra la tolerancia cruzada a los
efectos de sustancias relacionadas con sus
característica farmacológicas, sobre todo cuando
estas tienen receptores comunes

Relación entre efectos adversos y
beneficiosos
• El objetivo de la farmacología es utilizar fármacos
que posean eficacia pero que no produzcan
efectos adversos
• Para su evaluar cuantitativamente los beneficios y
los riesgos a la administración de un fármaco se
hace el cálculo de índice terapéutico
• Índice terapéutico es: la dosis que produce los
efectos tóxicos/ dosis que produce los efectos
terapéuticos deseados
• Otros que se puede usar son la relación
riesgo/beneficio y margen de seguridad.

Evento secundario
• Es cualquier suceso medico desfavorable ya
sea un signo, síntoma, enfermedad, resultados
anormales de las pruebas de laboratorios,
como parte de un tratamiento de una
enfermedad durante el estudio de
investigación de la sustancia

Efecto secundario
• Surge como consecuencia de la acción
fundamental de un medicamento

Efecto colateral
• son manifestaciones de la actividad de un
fármaco que se produce con las dosis
comunes de medicamentos, corresponde su
acción farmacológica, pero no son deseables y
por lo general derivan de reacciones
perjudiciales
• pueden ser de tal gravedad que hace que
suspenda el fármaco

Efecto adverso
• Engloba prácticamente a todos los demás
(efectos secundarios y colaterales) excepto a
las reacciones producidas por
sobredosificación e intoxicaciones voluntarias
y accidentales.

ÍNDICE TERAPÉUTICO
• Es la relación entre dosis toxica media (DT50)
y la dosis efectiva terapéutica media (DE50)
• Cuanto mayor sea el índice terapéutico de un
fármaco, menor será su riesgo relativo y
mayor la seguridad para aumentar la dosis
hasta lograr un efecto terapéutico de la
magnitud deseada

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