stringtranslate.com

IC50

Representación gráfica de la determinación de la CI50 de la inhibición de la actividad de una enzima por una molécula pequeña ("fármaco"). Se probaron cuatro concentraciones diferentes de la molécula pequeña (que oscilaban entre 30 y 300 μM).

La concentración inhibitoria máxima media ( CI 50 ) es una medida de la potencia de una sustancia para inhibir una función biológica o bioquímica específica. La CI 50 es una medida cuantitativa que indica la cantidad de una sustancia inhibidora particular (por ejemplo, un fármaco) que se necesita para inhibir, in vitro , un proceso biológico o un componente biológico determinado en un 50 %. [1] El componente biológico podría ser una enzima , una célula , un receptor celular o un microbio . Los valores de CI 50 se expresan normalmente como concentración molar .

La CI50 se utiliza comúnmente como medida de la potencia de un fármaco antagonista en la investigación farmacológica . La CI50 es comparable a otras medidas de potencia, como la CE50 para fármacos excitatorios . La CE50 representa la dosis o concentración plasmática necesaria para obtener el 50 % de un efecto máximo in vivo . [1]

La CI50 se puede determinar con ensayos funcionales o con ensayos de unión competitiva.

A veces, los valores IC 50 se convierten a la escala pIC 50 .

Debido al signo menos, los valores más altos de pIC 50 indican inhibidores exponencialmente más potentes. pIC 50 generalmente se expresa en términos de concentración molar (mol/L o M), por lo que se requiere IC 50 en unidades de M. [2]

La terminología IC 50 también se utiliza para algunas mediciones de comportamiento in vivo, como la prueba de consumo de líquido de dos botellas. Cuando los animales reducen el consumo de agua de la botella con el fármaco, la concentración del fármaco que produce una disminución del 50 % en el consumo se considera la IC 50 para el consumo de líquido de ese fármaco. [3]

Ensayo de antagonista funcional

La CI50 de un fármaco se puede determinar construyendo una curva dosis-respuesta y examinando el efecto de diferentes concentraciones de antagonista en la reversión de la actividad del agonista. Los valores de CI50 se pueden calcular para un antagonista determinado determinando la concentración necesaria para inhibir la mitad de la respuesta biológica máxima del agonista. [4] Los valores de CI50 se pueden utilizar para comparar la potencia de dos antagonistas.

Los valores de CI50 dependen en gran medida de las condiciones en las que se miden. En general, una mayor concentración de inhibidor conduce a una menor actividad del agonista. El valor de CI50 aumenta a medida que aumenta la concentración del agonista. Además, dependiendo del tipo de inhibición, otros factores pueden influir en el valor de CI50 ; para las enzimas dependientes de ATP , el valor de CI50 tiene una interdependencia con la concentración de ATP, especialmente si la inhibición es competitiva . [ cita requerida ]

CI50y afinidad

Ensayos de unión competitiva

En este tipo de ensayo, se utiliza una única concentración de radioligando (normalmente un agonista) en cada tubo de ensayo. El ligando se utiliza a una concentración baja, normalmente igual o inferior a su valor K d . A continuación, se determina el nivel de unión específica del radioligando en presencia de un rango de concentraciones de otros compuestos no radiactivos competidores (normalmente antagonistas), con el fin de medir la potencia con la que compiten por la unión del radioligando. Las curvas de competencia también pueden ajustarse por ordenador a una función logística, como se describe en el apartado de ajuste directo.

En esta situación, la CI50 es la concentración del ligando competidor que desplaza el 50% de la unión específica del radioligando. El valor de la CI50 se convierte en una constante de inhibición absoluta Ki utilizando la ecuación de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng y William Prusoff (véase Ki ) . [4] [5]

Ecuación de Cheng Prusoff

La CI50 no es un indicador directo de afinidad , aunque ambos pueden relacionarse al menos para agonistas y antagonistas competitivos mediante la ecuación de Cheng-Prusoff. [6] Para las reacciones enzimáticas, esta ecuación es:

donde K i es la afinidad de unión del inhibidor, IC 50 es la fuerza funcional del inhibidor, [S] es la concentración fija de sustrato y K m es la constante de Michaelis, es decir, la concentración de sustrato en la cual la actividad enzimática está a la mitad del máximo (pero frecuentemente se confunde con la afinidad del sustrato por la enzima, que no lo es).

Alternativamente, para las constantes de inhibición en los receptores celulares: [7]

donde [A] es la concentración fija de agonista y EC 50 es la concentración de agonista que da como resultado la mitad de la activación máxima del receptor. Mientras que el valor de IC 50 para un compuesto puede variar entre experimentos dependiendo de las condiciones experimentales (por ejemplo, concentraciones de sustrato y enzima), la Ki es un valor absoluto. Ki es la constante de inhibición para un fármaco; la concentración de ligando competidor en un ensayo de competencia que ocuparía el 50% de los receptores si no estuviera presente ningún ligando. [5]

La ecuación de Cheng-Prusoff produce buenas estimaciones en concentraciones altas de agonista, pero sobreestima o subestima la Ki en concentraciones bajas de agonista. En estas condiciones, se han recomendado otros análisis. [7]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Hoetelmans RM. "IC50 versus EC50". Relaciones farmacocinéticas-farmacodinámicas de los fármacos antirretrovirales. Ámsterdam: Hospital Slotervaart. Archivado desde el original el 28 de mayo de 2017, a través de la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos.
  2. ^ Stewart MJ, Watson ID (julio de 1983). "Unidades estándar para expresar concentraciones de fármacos en fluidos biológicos". British Journal of Clinical Pharmacology . 16 (1): 3–7. doi :10.1111/j.1365-2125.1983.tb02136.x. PMC 1427960 . PMID  6882621. 
  3. ^ Robinson SF, Marks MJ, Collins AC (abril de 1996). "Las cepas endogámicas de ratones varían en la autoselección oral de nicotina". Psicofarmacología . 124 (4): 332–9. doi :10.1007/bf02247438. PMID  8739548. S2CID  19172675.
  4. ^ ab Beck B, Chen YF, Dere W, Devanarayan V, Eastwood BJ, Farmen MW, et al. (noviembre de 2017). "Operaciones de ensayo para soporte de SAR". Manual de orientación de ensayos . Eli Lilly & Company y el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales. PMID  22553866.
  5. ^ ab "Técnicas de unión a receptores: ensayos de competición (inhibición o desplazamiento)". Guía de farmacología . Glaxo Wellcome. Archivado desde el original el 4 de enero de 2011 . Consultado el 5 de octubre de 2007 .
  6. ^ Cheng Y, Prusoff WH (diciembre de 1973). "Relación entre la constante de inhibición (K1) y la concentración de inhibidor que causa una inhibición del 50 por ciento (I50) de una reacción enzimática". Farmacología bioquímica . 22 (23): 3099–108. doi :10.1016/0006-2952(73)90196-2. PMID  4202581.
  7. ^ ab Lazareno S, Birdsall NJ (agosto de 1993). "Estimación de la afinidad de antagonistas competitivos a partir de curvas de inhibición funcional utilizando las ecuaciones de Gaddum, Schild y Cheng-Prusoff". British Journal of Pharmacology . 109 (4): 1110–9. doi :10.1111/j.1476-5381.1993.tb13737.x. PMC 2175764 . PMID  8401922. 

Enlaces externos