Mecanismos de Acción de los Fármacos

Introducción

Irritación: Estimulación violenta que ocasiona lesión celular y puede desencadenar una reacción inflamatoria. Cuando la irritación es excesiva y llega a destruir células se denomina corrosión. Ej. N2Pl5 aplicado en las mucosas.

Reemplazo: Acción de sustitución en la cual el fármaco corrige el déficit de una sustancia orgánica. Ej. La insulina en pacientes diabéticos.

Permisiva: Facultad que tienen algunos fármacos de accionar la secreción de alguna sustancia o favorecer la acción de otras sustancias. Ej. Antidiabéticos orales, que estimulan la secreción de insulina por el páncreas.

Antiinfecciosa: El fármaco atenúa o destruye microorganismos patógenos sin alterar en forma significativa las funciones del huésped. Ej. Los antibióticos, antivirales.

Sitios de Acción Farmacológica

Luego de su administración, los fármacos pueden ocasionar sus efectos en cualquiera de las siguientes formas:

  • Acción local: Ocurre en el lugar de la administración, sin que el fármaco penetre en la circulación (piel, faneras, mucosas).
  • Acción sistémica o general: Ocurre luego de que el fármaco penetre en la circulación, y se manifiesta en determinados órganos.
  • Acción indirecta o remota: Se ejerce sobre un órgano que no entra en contacto con el fármaco (vía refleja).

Mecanismo de Acción

Conjunto de procesos que se producen en la célula y que son la base de dicha acción farmacológica.

El mecanismo de acción del fármaco se hace a nivel molecular y de cómo sus metabolitos interactúan con otras moléculas originando una respuesta (acción farmacológica).

Debido a que no existe una teoría universalmente aceptada se recurre a 3 estudios para explicar mejor el mecanismo de acción.

  1. Estudio de la biofase o lugar de acción.
  2. Estudio de la curva dosis-respuesta.
  3. Estudio de los receptores.

Estudio de la Biofase

Término introducido por Ferguson como fase activa biológica, es decir que señala el lugar en donde el fármaco va a ejercer su acción. Según su naturaleza de la biofase, se distinguen dos clases de fármacos:

Fármacos de Acción No Específica
  • Estos siguen el principio de Ferguson.
  • La acción se logra por un mecanismo físico.
  • También al estado de equilibrio entre las fases externas e internas de la biofase.
  • El cual se alcanza gracias a la actividad termodinámica del fármaco, sin la participación de receptores.
  • Esto explicaría el porqué fármacos que tienen estructuras químicas distintas, provocan la misma acción. Ej. Éter, cloroformo y ciclopropano; los 3 son anestésicos generales.
Fármacos de Acción Específica
  • No siguen el principio de Ferguson.
  • La mayoría de los fármacos están incluidos dentro de este grupo.
  • Se caracterizan por ser potentes y actúan a bajas concentraciones y tienen una acción selectiva.
  • Esta acción se logra por un mecanismo químico, los cuales permiten unirse con receptores celulares específicos presentes en la biofase.
  • Esto explicaría el por qué fármacos que poseen similitud en radicales químicos, producen una misma acción.

Estudio de la Curva de Dosis y Respuesta

Para la medición de la actividad farmacológica de un medicamento se emplean las curvas de dosis-respuesta. En estas curvas se pueden identificar 2 tipos de respuesta al fármaco:

Respuesta Gradual

Mide la escala de intensidad o severidad, cuya magnitud se relaciona directamente con la dosis. P(g), diuresis (ml), PA (mmHg).

Respuesta Cuantal o del Todo o Nada

Se puede registrar como que ocurre y que no ocurre. Ej. Muerte, convulsión, aparición de un tumor, etc.

Estudio de los Receptores

Los fármacos específicos están formados por moléculas.

  • Sus acciones resultan de su interacción con ciertas moléculas celulares denominadas receptores.
  • Cuya presencia explica la selectividad de acción de estos fármacos.
  • Los receptores son macromoléculas, de naturaleza proteica, capaces de interactuar con ligandos endógenos o exógenos, generando una unión.
  • Los receptores deben de reunir 2 requerimientos fundamentales:
    1. Capacidad de reconocimiento: Cada tipo de receptor debe reconocer un tipo específico de sustancia.
    2. Capacidad de traducción: La unión de un receptor con un ligando debe de producir una respuesta «sistema de traducción» que desencadena una respuesta en el «órgano efector».
Unión Fármaco-Receptor

Proceso dinámico que se puede establecer mediante dos formas:

  • Enlaces no covalentes: Uniones débiles y reversibles (cese en efecto farmacológico).
    • Enlace iónicos.
    • Fuerzas de Van der Waals.
    • Puentes de hidrógeno.
    • Interacciones hidrofóbicas.
  • Enlaces covalentes: Uniones mediadas por la compartición de electrones entre átomos adyacentes, unión fuerte, poco reversible (con una larga duración del efecto farmacológico).
Interacción Fármaco-Receptor

Para que cualquier fármaco específico produzca sus efectos, debe gozar de las siguientes propiedades:

  • Afinidad: Capacidad de unirse al receptor y formar el complejo fármaco-receptor. Debe de tener una estructura molecular estéreo complementaria a la de su receptor.
  • Actividad intrínseca (eficacia): Una vez unido a su receptor, activarlo, desencadenando una serie de respuestas bioquímicas que constituyen el efecto farmacológico. La valoración del efecto intrínseco en una escala 0-1.

Clasificación de Fármacos Según su Afinidad y Actividad Intrínseca

  1. Agonista: Posee afinidad y actividad intrínseca (AI).
    1. Agonista total: Produce la respuesta máxima (AI=1).
    2. Agonista o antagonista parcial: Respuesta sub máxima 0< AI <1.
    3. Agonista inverso: Posee afinidad y AI, pero el efecto es inverso al agonista.
  2. Antagonista: Posee afinidad, pero carece de actividad intrínseca (AI=0).

Tipos de Receptores

Los receptores farmacológicos se agrupan en 4 familias de acuerdo con su estructura y al mecanismo de transducción que utilizan:

  1. Receptores acoplados a canales iónicos:
    • Denominados también ionotrópicos o ionotropos.
    • Implicados principalmente en la neurotransmisión sináptica rápida. Ej. Receptores nicotínicos para acetilcolina.
    • Forman un canal permeable para iones como el sodio.
  2. Receptores asociados a proteínas G:
    • Denominados también metabotrópicos.
    • Implicados en una transmisión relativamente rápida (seg). Ej. R. muscarínicos, R. adrenérgicos, R. dopaminérgicos, R. serotoninérgicos, R. de los opioides.
  3. Receptores catalíticos:
    • Denominados receptores de actividad catalítica.
    • Estructuras proteicas localizadas en la membrana celular, actúan como proteoquinasas, es decir como enzimas, lo que modifica la actividad en dicha proteína.
    • También existen receptores que actúan como guanilciclasas estimulando la síntesis de GMPc (Ej. El receptor de péptido atrial natridiurético).
  4. Receptores que regulan la transcripción de ADN:
    • También se les conoce como factores de transcripción.
    • Son proteínas que se localizan en el núcleo celular.
    • Actúan modulando el proceso de transcripción del ADN y la formación de ARNm.
    • El cual sale al citoplasma para dirigir la síntesis ribosómica de alguna proteína específica.

Factores que Influyen en la Acción de los Fármacos

  1. Para que un fármaco produzca su acción es necesario que sea capaz de alcanzar su sitio de acción en la cantidad suficiente.
  2. Cualquier alteración de los procesos farmacocinéticos de liberación, absorción, distribución, metabolismo o excreción puede modificar el efecto de un fármaco.
  3. Otros factores que influyen en la acción de los fármacos son:
    • Estado de salud/enfermedad: Ej. La digital ejerce mayores efectos en cardiopatas, y los diuréticos en pacientes.
    • Raza: Algunos fármacos son más tóxicos en ciertos grupos étnicos. Por ej. La primaquina (antipalúdico) puede causar anemia hemolítica en sujetos de raza negra.
    • Edad: Los lactantes, infantes y ancianos son los más sensibles a los efectos de los fármacos debido a sus características metabólicas, por lo cual deben individualizarse las dosis.
    • Peso y área corporal: La dosis se expresa en relación al peso mg/kg o la superficie corporal mg/m2. Ej. Hombre de 70kg y 1.7m posee un área corporal promedio de 1.8 m2.
    • Alimentación: Esto determinará el periodo de latencia del fármaco.
    • Clima, frío y altitud: Se requieren menos dosis de alcohol en la sierra que en la costa para provocar el mismo efecto.
    • Especie: Por ej. La morfina provoca depresión del SNC en perros y excitación en gatos y caballos.
    • Gestación: Las variaciones metabólicas y hormonales provocan cambios en la biotransformación de los fármacos.
  4. Tolerancia: Resistencia exagerada e inusual de carácter duradero que poseen algunos sujetos a la dosis ordinaria de un fármaco. 2 tipos:
    1. Tolerancia congénita: Por ej. a la atropina (estudiada por la farmacogenética).
    2. Tolerancia adquirida: Se produce por el empleo repetitivo de un fármaco y se caracteriza por la necesidad de aumentar la dosis para producir un efecto determinado. Ej. La tolerancia a la morfina.