La acción de los fármacos sobre el cuerpo humano (o el de cualquier otro organismo) se denomina farmacodinámica , y la respuesta del organismo a los fármacos se denomina farmacocinética . Los fármacos que entran en el organismo tienden a estimular determinados receptores , canales iónicos , actúan sobre enzimas o proteínas transportadoras . Como resultado, hacen que el cuerpo humano reaccione de una manera específica.
Según la acción de los fármacos sobre los receptores, existen dos tipos diferentes de fármacos:
Una vez que se activan los receptores, desencadenan una respuesta particular directamente en el cuerpo o desencadenan la liberación de hormonas y/o otros fármacos endógenos en el cuerpo para estimular una respuesta particular.
Los fármacos interactúan con los receptores uniéndose a sitios de unión específicos. La mayoría de los receptores están formados por proteínas y, por lo tanto, los fármacos pueden interactuar con los aminoácidos para cambiar la conformación de las proteínas del receptor.
Estas interacciones son muy básicas, al igual que las de otros enlaces químicos:
Se producen principalmente a través de atracciones entre cargas opuestas; por ejemplo, entre un amino protonado (en el salbutamol ) o un amonio cuaternario (por ejemplo, acetilcolina ), y el grupo de ácido carboxílico disociado . De manera similar, el grupo de ácido carboxílico disociado en el fármaco puede unirse con grupos amino en el receptor.
Este tipo de enlace es muy fuerte y varía con la inversa de la distancia entre los átomos, de modo que puede actuar en grandes distancias.
Las interacciones catión-π también pueden clasificarse como enlaces iónicos. Este tipo de interacción ocurre cuando un catión, por ejemplo la acetilcolina, interactúa con los enlaces π negativos de un grupo aromático del receptor.
Los enlaces ion-dipolo y dipolo-dipolo tienen interacciones similares, pero son más complicados y más débiles que los enlaces iónicos.
Existe una pequeña pero significativa atracción entre los átomos de hidrógeno y los grupos funcionales polares (por ejemplo, el grupo hidroxilo [-OH]). Estos llamados enlaces de hidrógeno sólo actúan en distancias cortas y dependen de la alineación correcta entre los grupos funcionales.
Los receptores se encuentran en todas las células del cuerpo. El mismo receptor puede estar ubicado en diferentes órganos e incluso en diferentes tipos de tejidos. También existen diferentes subtipos de receptores que provocan diferentes efectos en respuesta al mismo agonista. Por ejemplo, existen dos tipos de receptores de histamina : H1 y H2 . La activación del subtipo H1 provoca la contracción del músculo liso, mientras que la activación del subtipo H2 estimula la secreción gástrica.
Este fenómeno es el que da lugar a la especificidad de los fármacos. Por supuesto, los fármacos no sólo actúan sobre los receptores: también actúan sobre los canales iónicos , las enzimas y las proteínas transportadoras celulares. Estos enlaces de hidrógeno son tan poderosos como los enlaces iónicos .
Cuando se habla de la forma de las moléculas , los bioquímicos se interesan principalmente por la conformación tridimensional de las moléculas de los fármacos. Hay muchos isómeros de un fármaco en particular y cada uno tendrá sus propios efectos. Las diferencias en los isómeros afectan no solo a lo que activa el fármaco, sino que también cambian la potencia de cada fármaco.
La potencia es una medida de la cantidad de fármaco necesaria para producir un efecto determinado. Por lo tanto, solo se necesita una pequeña dosis de un fármaco de alta potencia para inducir una gran respuesta. Los otros términos que se utilizan para medir la capacidad de un fármaco para desencadenar una respuesta son:
Las compañías farmacéuticas invierten un esfuerzo significativo en diseñar medicamentos que interactúen específicamente con receptores particulares, [1] ya que los medicamentos no específicos pueden causar más efectos secundarios.
Un ejemplo es la acetilcolina (ACh), un fármaco endógeno que el sistema nervioso parasimpático utiliza para activar los receptores muscarínicos y el sistema neuromuscular para activar los receptores nicotínicos. Sin embargo, los compuestos muscarina y nicotina pueden interactuar preferentemente con uno de los dos tipos de receptores, lo que les permite activar solo uno de los dos sistemas, mientras que la ACh por sí sola activaría ambos.
No se puede hablar de la especificidad de los fármacos sin mencionar la afinidad de los mismos. La afinidad es una medida de la fuerza con la que un fármaco se une al receptor. Si el fármaco no se une bien, su acción será más corta y la probabilidad de unión también será menor. Esto se puede medir numéricamente utilizando la constante de disociación K D . El valor de K D es el mismo que la concentración del fármaco cuando el 50% de los receptores están ocupados.
La ecuación se puede expresar como K D =
Pero el valor de K D también se ve afectado por la conformación, la unión y el tamaño del fármaco y del receptor. Cuanto mayor sea el valor de K D, menor será la afinidad del fármaco.
![{\displaystyle {\frac {[fármaco][receptor]}{[complejo]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3446713bd771132717ccdecc7af677abcc4ca3cf)