Farmacodinâmica - Pharmacodynamics

Tópicos de farmacodinâmica

Farmacodinâmica ( DP ) é o estudo dos efeitos bioquímicos e fisiológicos de drogas (especialmente drogas farmacêuticas ). Os efeitos podem incluir aqueles manifestados em animais (incluindo humanos), microrganismos ou combinações de organismos (por exemplo, infecção ).

A farmacodinâmica e a farmacocinética são os principais ramos da farmacologia , sendo ela própria um tópico da biologia interessado no estudo das interações entre substâncias químicas endógenas e exógenas com organismos vivos.

Em particular, a farmacodinâmica é o estudo de como um medicamento afeta um organismo, enquanto a farmacocinética é o estudo de como o organismo afeta o medicamento. Ambos juntos influenciam a dosagem , o benefício e os efeitos adversos . A farmacodinâmica é algumas vezes abreviada como PD e a farmacocinética como PK, especialmente na referência combinada (por exemplo, quando se fala de modelos de PK / PD ).

A farmacodinâmica dá ênfase especial às relações dose-resposta , ou seja, às relações entre a concentração e o efeito da droga . Um exemplo dominante são as interações droga-receptor, conforme modelado por

onde L , R e LR representam ligando (droga), receptor e concentrações de complexo ligante-receptor, respectivamente. Esta equação representa um modelo simplificado de dinâmica de reação que pode ser estudado matematicamente por meio de ferramentas como mapas de energia livre .

Definição IUPAC

Farmacodinâmica : Estudo das ações farmacológicas nos sistemas vivos, incluindo as reações com e a ligação aos constituintes celulares e as consequências bioquímicas e fisiológicas dessas ações.

Efeitos no corpo

A maioria das drogas também

  1. induzir (mimetizar) ou inibir (prevenir) processos fisiológicos / bioquímicos normais e processos patológicos em animais ou
  2. inibir processos vitais de endo- ou ectoparasitas e organismos microbianos.

Existem 7 ações principais de drogas:

Alguns mecanismos moleculares de agentes farmacológicos

Atividade desejada

A atividade desejada de um medicamento é principalmente devido ao direcionamento bem-sucedido de um dos seguintes:

Antigamente , pensava-se que os anestésicos gerais agiam desordenando as membranas neurais, alterando assim o influxo de Na + . Os antiácidos e os agentes quelantes combinam-se quimicamente no corpo. A ligação enzima-substrato é uma forma de alterar a produção ou o metabolismo dos principais produtos químicos endógenos , por exemplo, a aspirina inibe irreversivelmente a enzima prostaglandina sintetase (ciclooxigenase) evitando assim a resposta inflamatória . A colchicina , medicamento para a gota, interfere na função da proteína estrutural tubulina , enquanto Digitalis , medicamento ainda utilizado na insuficiência cardíaca, inibe a atividade da molécula carreadora, a bomba Na-K-ATPase . A mais ampla classe de drogas agem como ligantes que se ligam a receptores que determinam os efeitos celulares. Após a ligação da droga, os receptores podem desencadear sua ação normal (agonista), ação bloqueada (antagonista) ou mesmo ação oposta ao normal (agonista inverso).

Em princípio, um farmacologista teria como objetivo uma concentração plasmática alvo da droga para um nível desejado de resposta. Na realidade, existem muitos fatores que afetam esse objetivo. Os fatores farmacocinéticos determinam as concentrações máximas e as concentrações não podem ser mantidas com consistência absoluta devido à degradação metabólica e depuração excretora. Podem existir fatores genéticos que alterariam o metabolismo ou a própria ação do medicamento, e o estado imediato do paciente também pode afetar a dosagem indicada.

Efeitos indesejáveis

Os efeitos indesejáveis ​​de um medicamento incluem:

  • Maior probabilidade de mutação celular ( atividade carcinogênica )
  • Uma infinidade de ações simultâneas variadas que podem ser deletérias
  • Interação (aditiva, multiplicativa ou metabólica)
  • Dano fisiológico induzido ou condições crônicas anormais

Janela terapêutica

A janela terapêutica é a quantidade de um medicamento entre a quantidade que produz um efeito ( dose efetiva ) e a quantidade que produz mais efeitos adversos do que efeitos desejados. Por exemplo, a medicação com uma janela farmacêutica pequena deve ser administrada com cuidado e controle, por exemplo, medindo freqüentemente a concentração sanguínea da droga, uma vez que ela facilmente perde os efeitos ou produz efeitos adversos.

Duração da ação

A duração da ação de um medicamento é o período de tempo em que aquele determinado medicamento é eficaz. A duração da ação é uma função de vários parâmetros, incluindo a meia-vida plasmática , o tempo de equilíbrio entre os compartimentos plasmático e alvo e a taxa de liberação do fármaco de seu alvo biológico .

Ligação e efeito do receptor

A ligação de ligantes (drogas) a receptores é governada pela lei de ação de massa, que relaciona o status em larga escala à taxa de vários processos moleculares. As taxas de formação e não formação podem ser usadas para determinar a concentração de equilíbrio dos receptores ligados. A constante de dissociação de equilíbrio é definida por:

                     

onde L = ligante, R = receptor, colchetes [] denotam concentração. A fração de receptores ligados é

Onde está a fração do receptor ligada ao ligante.

Essa expressão é uma forma de considerar o efeito de uma droga, em que a resposta está relacionada à fração de receptores ligados (ver: equação de Hill ). A fração de receptores ligados é conhecida como ocupação. A relação entre ocupação e resposta farmacológica é geralmente não linear. Isso explica o chamado fenômeno de reserva do receptor , ou seja, a concentração que produz 50% de ocupação é normalmente mais alta do que a concentração que produz 50% da resposta máxima. Mais precisamente, a reserva do receptor se refere a um fenômeno pelo qual a estimulação de apenas uma fração de toda a população de receptores aparentemente elicia o efeito máximo alcançável em um determinado tecido.

A interpretação mais simples da reserva do receptor é que é um modelo que afirma que há receptores em excesso na superfície da célula do que o necessário para o efeito total. Tomando uma abordagem mais sofisticada, a reserva do receptor é uma medida integrativa da capacidade de indução de resposta de um agonista (em alguns modelos de receptor é denominada eficácia intrínseca ou atividade intrínseca ) e da capacidade de amplificação do sinal do receptor correspondente (e sua sinalização a jusante vias). Assim, a existência (e magnitude) da reserva do receptor depende do agonista ( eficácia ), do tecido (capacidade de amplificação do sinal) e do efeito medido (vias ativadas para causar amplificação do sinal). Como a reserva do receptor é muito sensível à eficácia intrínseca do agonista, geralmente é definida apenas para agonistas completos (de alta eficácia).

Freqüentemente, a resposta é determinada como uma função de log [ L ] para considerar muitas ordens de magnitude de concentração. No entanto, não existe uma teoria biológica ou física que relacione os efeitos ao log da concentração. É conveniente apenas para fins gráficos. É útil notar que 50% dos receptores estão ligados quando [ L ] = K d .

O gráfico mostrado representa a resposta conc para dois agonistas de receptor hipotéticos, plotados em uma forma semi-log. A curva à esquerda representa uma potência mais alta (a seta da potência não indica a direção do aumento), uma vez que concentrações mais baixas são necessárias para uma determinada resposta. O efeito aumenta em função da concentração.

Farmacodinâmica multicelular

O conceito de farmacodinâmica foi expandido para incluir a Farmacodinâmica Multicelular (MCPD). MCPD é o estudo das propriedades estáticas e dinâmicas e das relações entre um conjunto de drogas e uma organização quadridimensional multicelular dinâmica e diversa. É o estudo do funcionamento de um medicamento em um sistema multicelular mínimo (mMCS), tanto in vivo quanto in silico . A Farmacodinâmica Multicelular em Rede (Net-MCPD) estende ainda mais o conceito de MCPD para modelar redes genômicas regulatórias junto com vias de transdução de sinal, como parte de um complexo de componentes de interação na célula.

Toxicodinâmica

A farmacocinética e a farmacodinâmica são denominadas toxicocinética e toxicodinâmica no campo da ecotoxicologia . Aqui, o foco está nos efeitos tóxicos em uma ampla gama de organismos. Os modelos correspondentes são chamados de modelos toxicocinéticos-toxicodinâmicos.

Veja também

Referências

links externos