Lab. Farmacología y Fisiología...
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Dr. José Pérez Urizar, FCQ-UASLP, 2009
Dr. José Pérez Urizar Lab. Farmacología y Fisiología
FCQ-UASLP
Dr. José Pérez Urizar, FCQ-UASLP, 2009
Fármaco Cualquier entidad química que puede ser usada en el diagnóstico, tratamiento, o prevención de una enfermedad Farmacología Rama de las ciencias médicas que estudia la interacción de los fármacos con los organismos vivos Toxicología Estudio de los efectos riesgosos o tóxicos de los fármacos u otras entidades químicas
DEFINICIONES
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Estudio de la acción y efectos de los fármacos sobre el material vivo en todos los niveles como subcelular, celular, tisular, órganos y organismos íntegros
Farmacodinámica
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Estudio de la distribución de los fármacos en los distintos compartimientos del organismo como una función del tiempo y los procesos que lo describen: absorción, distribución, metabolismo y eliminación.
Farmacocinética
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Utilidad
Eficacia Toxicidad
Tejido Fármaco
no unido
Fármaco
unido al
tejido
Plasma
Fármaco
no unido
Fármaco
unido
Distribución
Metabolismo Excreción
Farmacodinámica: “Lo que el fármaco
le hace al cuerpo”
Farmacocinética: “Lo que cuerpo le
hace al fármaco”
Dosis Oral
Subcutánea
Rectal
Absorción
Intravenosa
El concepto general
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FARMACOLOGIA
CLINICA (Farmacoterapéutica)
Farmacoepidemiología Uso Racional de medicamentos
Farmacogenética
Bioequivalencia y GIs
Farmacovigilancia RAMs
Interacciones
Farmacoeconomia Análisis de Costos
Farmacocinética
Clínica Farmacocinética Poblacional
Monitoreo Terapéutico (TDM)
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FASE III
FASE II
FASE I
FASE IV LARGO PLAZO
Voluntarios sanos : seguridad, efecto biológico, metabolismo, farmacocinética
Grupo pequeño de pacientes: seguridad, efecto biológico, metabolismo, farmacocinética
Estudios en animales: toxicidad crónica, efectos en la reproducción, teratogenicidad
Investigación y desarrollo PRE CLINICO
Investigación CLINICA y preparación de documentos
para registrar VIGILANCIA POST MARKETING
• PRESCRIPCIÓN • REPORTE DE REACCIÓN
ADVERSA • FARMACOVIGILANCIA • FARMACOEPIDEMIOLOGÍA • ESTUDIO DE MORTALIDAD • POBLACIÓN
CORTO PLAZO
Grupo amplio de pacientes: eficacia y seguridad
REGISTRO
1- 3 años 2-10 años
Investigación y Desarrollo de Fármacos
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Investigación y desarrollo PRE CLINICO
Investigación CLINICA y preparación de documentos
para registrar VIGILANCIA POST MARKETING
Prescripción
Número de pacientes tratados que presentan una nueva reacción adversa (manifestación espontánea) : Tasa de incidencia 1 evento 1 en 100 300 1 en 1000 3000 1 en 10000 30000 En esta fase saremo in grado di relevancia solo si el efecto adverso tiene una alta incidencia; gli eventi rari e spesso più gravi possono essere rilevati solo nell’impiego routinario con tutta la popolazione esposta!
REGISTRO
1- 3 años 2-10 años
Estudio cíinico de fase I-IIIB Grupo de pacientes:
5-6000
Tasa de incidencia 1evento 1 en 100 300 1 en 1000 3000 1 en 10000 30000
• FARMACOEPIDEMIOLOGIA Experimentación:
Población Grupo de pacientes
Investigación y Desarrollo de Fármacos
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FARMACODINAMIA
máximo
disminución
retardo (lag)
inicio (onset)
- +
Cambios en la función fisiológica
Parálisis Inhibición Estimulación Excitación
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FARMACODINAMIA a Nivel Celular
La mayoría de los fármacos ejercen sus efectos en el cuerpo al interactuar con macromoléculas blanco o “target” que están en la superficie o al interior de la célula. Macromoléculas blanco. Las moléculas regulatorias han evolucionado para permitir que las señales químicas endógenas afecten la función interna de las células. Por ejemplo:
Receptores. Son los blancos fisiológicos de neurotransmisores y hormonas. Están acoplados a sistemas efectores que producen un efecto después de una serie de eventos intra o extracelulares. Si hay mas receptores que efectores se dice que existen receptores de reserva, lo cual incrementa la sensibilidad del sistema (un fármaco produce un efecto a bajos niveles de fármaco)
Otras moléculas blanco son las enzimas, proteínas transportadoras y las proteínas estructurales.
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Enzima o regulador de
la transcripción génica
Actividad enzimática
citoplasmática Activación de
proteínas-
cinasas
Regulación de la
apertura de canales
iónicos
Activación de
sistemas de
proteínas G
Transducción de señales celulares mediadas por receptores
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4 SUPERFAMILIAS DE RECEPTORES
Tipo 1: Receptores acoplados a canales (activados por ligando). También llamados ionotrópicos, se acoplan directamente a un canal iónico, por lo que su activación por neurotransmisores es muy rápida. Por ej. Receptor nicotínico de ACH , GABAa, Glutamato.
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4 SUPERFAMILIAS DE RECEPTORES
Tipo 2: Receptores acoplados a cinasas (activados por ligando). Treceptores de membrana que se incorporan a un dominio cinasa (típicamente tirosina-cinasas). Incluyen al receptor de insulina, varias citocinas, y factores de crecimiento.
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4 SUPERFAMILIAS DE RECEPTORES
Tipo 3: Receptores reguladores de la Transcripción Génica. También llamados receptores nucleares . Localizados en el citosol mas que en el núcleo. Por ej. Receptor hormonas esteroideas, hormona tiroidea, vitamina D, etc. Tipo 4: Acoplados a proteínas G (proteínas de unión a guanosin trifosfato –GTP-). También llamados metabotrópicos, son receptores de membrana acoplados a sistemas efectores intracelulares a través de proteínas G. Ejemplos típicos son los receptores a varias hormonas y transmisores lentos como el de ACH muscarínico, y los receptores adrenérgicos. Los blancos de las proteínas G pueden ser:
• Sistema Adenilato ciclasa /AMPc • Sistema Fosfolipasa C / inositol trifosfato • Canales iónicos reguladores
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FARMACOMETRÍA. La Relación Fármaco-Receptor. La Ley de Acción de Masas
[R] + [A] [AR] Efecto K+1
K-1
Estímulo
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Propiedades de la Curva Dosis
Respuesta
Eficacia: Máxima respuesta producida por un fármaco (Emax)
depende de:
• el numero de complejos fármaco-receptor formados y
activos
• la eficacia con la que el receptor activado produce una
acción celular.
Potencia: Medida de cuanto fármaco se requiere para
desencadenar una respuesta. Típicamente se expresa como la
DE50 o dosis que genera 50% de la máxima respuesta.
Pendiente: Al punto medio de la CDR indica cuanto incremento de
la dosis produce un cambio en la respuesta.
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Antagonistas Farmacológicos
effect
c10-8 10-7 10-6 10-5 10-410-10 10-9
A + reversible
competitive
antagonist
Agonist (A)
A + irreversible
competitive
antagonist
100%
50%
Antagonists
A + noncompetitive
antagonist
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“Dosis sola facit venenum” Paracelso siglo X V I
La respuesta es función de la dosis
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Las preguntas fundamentales en el manejo terapéutico con fármacos
¿Cuál fármaco debe ser administrado?
• Efectos farmacológicos / terapéuticos /tóxicos
• Características FC
¿Qué formulación debe ser usada?
• Propiedades fisicoquímicas de la molecula
• Propiedades de la formulación farmacéutica
¿Como debería ser administrado el medicamento?
• Dosis de carga / mantenimiento
• Fracuencia de administración
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Los problemas farmacéuticos
Cumplimiento del paciente, especialmente con los ancianos bajo regímenes de politerapia
Diferentes formas farmacéuticas e.g. tabletas, capsulas, sistemas de liberación controlada y las rutas empleadas
Velocidad y magnitud de la dispersión del fármaco en el tracto GI
Efecto de otros fármacos y sustancias coadministrados e.g. l-dopa y carbidopa, tetraciclina y leche
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Rutas de adminstración Oral
Sublingual
Rectal
Transnasal
Intratecal
Inhalatoria
Transdérmica
Subcutánea/intramuscular
Intravenosa
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Farmacocinética
Estudia el curso temporal de las concentraciones de fármaco y/o metabolitos en fluidos, tejidos y excreciones biológicas y se encarga de elaborar modelos para explicar los datos
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Farmacocinética “Lo que el cuerpo le hace al
fármaco”
Absorción
Distribución
Unión a proteínas
Metabolismo
Eliminación
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DOSIS
CONCENTRACION
CIRCULACION
Distribucion
Unión a proteínas
Flujo sanguíneo
Edad
Biodisponibilidad
Efecto de primer paso
Malabsorción
Interacciones alimentos/ medicamentos
Edad
Curso temporal
Cambios cronológicos
Cinética no linear
Población
Monitoreo
Depuración
Función hepática
Función renal
Edad
Unión a proteínas
Interacciones
Estados enfermedad
Factores genéticos
Farmacocinética
Farmacodinamia
Concentración sitio
receptor
Toxicidad Eficacia
Utilidad
Procesos Farmacocinéticos
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Utilidad Clínica de la Farmacocinética
Diseño de regimenes de dosificación
Conceptos farmacocinéticos son los mismos para todos los fármacos
Conociendo estos parámetros, se puede anticipar el régimen óptimo y predecir cambios si se modifica el régimen
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Dosis = Concentración • Tiempo =
0 ABC
Intensidad • Tiempo Respuesta =
0
Relación Farmacocinética -
Farmacodinámica
Cp R
T
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Rango Efectivo (Cef)
Toxicidad
Efecto Sub-óptimo
DE50
DT50
¿Porqué necesitamos estudiar
farmacocinética? Concentración
Tiempo
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Ed 50
Td 50
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0 5 10 15 20 25 30 35 40
TIEMPO
BOLUS IV DOSIS MÚLTIPLE IM
¿Porqué necesitamos estudiar farmacocinética?
Comparación de vías y periodos de administración de fármacos
CME
CMT
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DT 50
DT 50
Tiempo
Cp
Velocidad de Infusión
Cp en estado
estacionario
¿Por qué necesitamos estudiar farmacocinética?
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Factores que modifican la acción de los fármacos.
CONCENTRACIÓN DEL FÁRMACO
INT
EN
SID
AD
DE
L E
FE
CT
O
EFECTO
MÁXIMO
POTENCIA
VARIABILIDAD