QUIMICA MEDICINAL Farmacología
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Química Medicinal
Farmacología Molecular y Celular
Farmacología Sistémica
Farmacología ClínicaDepto.de Ciencias; Prof.: Úrsula Andrade C.
Ciencias para la Ciudadanía 4tos medios 2021
Objetivo: Establecer las bases que exlican el estudio metabólico y farmacológico. Habilidades:
Planificar y conducir una investigación.
Analizar y integrar datos.
Construir explicaciones.
Evaluar situaciones.
La Química Medicinal se ocupa de:
El diseño y producción de compuestos que puedan ser usados en medicina para la prevención, tratamiento o cura de enfermedades en humanos y animales.
El estudio de las drogas existentes, sus propiedades biológicas y las relaciones entre su actividad y estructura.
Según una definición de la IUPAC (1972) la química medicinal abarca:
* El descubrimiento, desarrollo, identificación e interpretación del modo de acción de compuestos biológicamente activos en general, al nivel molecular.
* El estudio, identificación y síntesis de los productos del metabolismo de las drogas y compuestos relacionados
La química medicinal involucra tres etapas: Descubrimiento: identificación y producción de nuevas
sustancias activas llamadas compuestos líder o guía de origen sintético, biotecnológico o natural.
Optimización: modificación sintética de la estructura líder para mejorar potencia y selectividad y disminuir toxicidad.Se establecen y analizan las relaciones estructura-actividad.
Desarrollo: optimización de la ruta sintética para producción en masa, modificación de propiedades de la sustancia activa para hacerla apta para uso clínico.Formulaciones para mejorar absorción, solubilidad en agua, liberación controlada; eliminación de propiedades adversas como sabor desagradable,irritación o dolor en inyectables, etc.
Farmacología Molecular y Celular:
Determina los niveles celulares a los que se produce la acción farmacológica
* Membrana celular: numerosos blancos, especialmente receptores.
*Citosol: sistemas enzimáticos, membranas de organeloscon sus transportadores de iones.
*Núcleo: blanco de hormonas esteroidales, drogas anticáncer, terapia génica.
Interpreta la secuencia de eventos bioquímicos y biofísicos que se producen por la interacción droga↔blanco.
Estudios in vitro, dan resultados cuantitativos confiables y están libres de factores farmacocinéticos y metabólicos
Farmacología Sistémica:
Efectos de las drogas en sistemas integrados: cardiovascular, nervioso central, gastrointestinal, pulmonar.
Experimentos en animales intactos o en órganos aislados (corazón, arterias, riñon perfundido(inyectado de líquidos), etc.)
Modelos experimentales: animales sanos o en condiciones que simulan enfermedades. La extrapolación a situaciones clínicas en humanos no siempre es buena.
Resultados imprecisos con márgenes de error de hasta ±50%.
Farmacología Clínica:
Estudia el efecto de nuevas drogas en humanos. Las pruebas se realizan bajo la responsabilidad de un médico que debe informar a un comité de ética.
Abarcan cuatro etapas o fases:
Fase I: Estudios en voluntarios sanos, niveles de dosis y tolerancia, estudios iniciales de metabolismo en humanos.
Fase II, III, IV: Estudios en pacientes, en forma sucesiva efectos beneficiosos, posibles efectos secundarios, comparación de la droga con drogas de referencia, nuevas indicaciones terapéuticas.
Clasificación de drogas según origen:
Natural mineral: azufre, iodo, sales de bismuto (protectora de la mucosa gástrica), hierro, calcio, magnesio, etc.
Animal: hormonas (insulina), aceites de hígado de pescado (vitaminas A y E), ácidos biliares (precursores sintéticos de corticoides y hormonas sexuales)
Vegetal: la mayoría de los compuestos naturales en uso (alcaloides, antibióticos, glicósidos cardiotónicos, drogas anticáncer).
Sintético: reemplazan a los productos naturales, proveyendo análogos mejorados o simplificados cuya producción no depende de suministros botánicos generalmente impredecibles.
Fermentativo: Intermedio entre los anteriores: vitaminas, antibióticos, aminoácidos y productos de ingeniería genética (insulina recombinante, obtenida mediante i. genética)
Algunos resultados en investigación de drogas (1806-hasta hoy) 1986 fluoxetina antidepresivo (transportador de 5-HT)
1944 estreptomicina antibiótico
1928 penicilina antibiótico
1928 estrona hormona sexual femenina
1922 insulina antidiabético
1921 procaina anestésico local
1903 barbituratos sedantes
1899 ácido acetilsalicílico analgésico, antipirético
1884 cocaina estimulante anestésico local
Principales enfermedades al día de hoy:
CURADAS O EVITADAS
cólera
deficiencia vitamínica
difteria
endocarditis bacteriana
erisipelas
escarlatina
fiebre reumática
fiebre tifoidea
meningitis por meningococos
neumonía
plaga
poliomielitis
sarampión
septicemia por estafilococos
tos convulsa (coqueluche)
tuberculosis
viruela
ALIVIADAS
asma
diabetes
enfermedades cardíacas
esquizofrenia
sífilis y otras enfermedades
venéreas
AUN NO CONTROLADAS
enfermedad de Alzheimer
artritis
cáncer
cirrosis
corea de Huntington
enfermedad de Parkinson
enfermedades genéticas
esclerosis múltiple
fibrosis pulmonar
herpes genital
influenza
resfrío común
senilidad y problemas geriátricos
SIDA
Fases que gobiernan la actividad de una droga en el organismo
FASE EVENTOS OBJETIVOS
FARMACÉUTICA Elección de la ruta deadministraciónPreparación de la formulaciónfarmacéutica más adecuada
Optimizar la distribuciónFacilitar la absorciónEliminar las propiedades no deseadas
FARMACOCINÉTICA Destino de droga en elorganismo: absorción,distribución, metabolismo,excreción (ADME)
Controlar la biodisponibilidad
FARMACODINÁMICA Calidad de la interaccióndroga-receptorNaturaleza e intensidad de larespuesta biológica
Máxima actividadMáxima selectividadMínima toxicidad
La Biodisponibilidad describe como los ingredientes activos entran a la circulación sistémica y llegan al sitio de acción. A qué velocidad y en qué cantidad aparece la droga en la sangre luego de administrar una dosis determinada.
Existe una relación entre el efecto farmacológico y la concentración de la droga en el sitio de acción.
Como esa concentración no puede medirse se mide la concentración en sangre y se asume un equilibrio.
La Biodisponibilidad es una medida indirecta de la concentración de la droga en el sitio de acción.
Absorción: La membrana celular es una bicapa de
fosfolípidos con las cabezas polares orientadas hacia fuera. Algunas proteínas la atraviesan creando canales acuosos y poros.
La forma más común en que una droga puede cruzar la membrana celular es por difusión pasiva, desde una alta a una baja concentración hasta llegar al equilibrio.
La habilidad de una droga para cruzar la bicapalipídica depende de su solubilidad en lípidos y su peso molecular.
El proceso también puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración (transporte activo)
Se necesita una fuente de energía directa (ATP) o indirecta (acoplamiento al gradiente de concentración de otros soluto con transporte activo como Na+)
Distribución El sistema circulatorio, y en menor medida, el
linfático, se responsabilizan de distribuir el fármaco, hasta llegar al sitio de acción.
Metabolismo Convierte sustancias extrañas al organismo
(xenobióticas) en derivados solubles en agua para facilitar su eliminación urinaria.
Puede producir disminución o supresión de la actividad farmacológica y de la toxicidad.
También puede activar una droga .
Las reacciones metabólicas ocurren principalmente en el hígado pero otros órganos como los riñones, pulmones, etc., pueden producir transformaciones en las drogas.
Excresión Una vez ejercido el efecto la droga y sus
metabolitos deben ser eliminados.
Rutas principales: orina y heces
Ocasionalmente: pulmonar (aire expirado), cutánea (sudor), oral (saliva).
Eliminación muy lenta ⇒acumulación de la droga y
aparición de efectos tóxicos.
Eliminación muy rápida ⇒administraciones repetidas, menor aceptabilidad por el paciente.