En los estudios farmacológicos de fase I, se analizan las relaciones entre la dosis administrada y la intensidad de las respuestas obtenidas. En el eje X se ubican las dosis administradas (como indicador de la concentración del fármaco en el sitio de acción); la cantidad de efecto o respuesta es descrita en el eje Y. Para ello, se elaboran gráficos donde se observa la función o relación matemática del efecto con respecto a la dosis (Y en función de X). Sin embargo, debido a que el efecto depende de la concentración del fármaco en el organismo y, a su vez, esta concentración depende del tiempo transcurrido entre la administración y el momento en que se realiza la medida del efecto, los gráficos se obtiene mediante modelos de estado constante, en experimentos con infusión continua. De esta manera, las relaciones Dosis - Efecto son expresadas independientes del tiempo.
El fármaco que se une al receptor y produce una respuesta máxima se denomina agonista completo; si se une pero produce una respuesta menor que la máxima se denomina agonista parcial. Fármacos que se unen a los receptores pero no activan sistemas de segundo mensajero se denominan antagonistas y sus efectos son el resultado del bloqueo o impedimento de la unión de sustancias transmisoras naturales (agonistas) a sus receptores. De esta manera, fármacos bloqueadores de los receptores beta (antagonistas beta) producen cambio en la frecuencia cardiaca porque impiden la unión de la noradrenalina, transmisor simpático (agonista natural), responsable del incremento del ritmo cardíaco, después de la estimulación del sistema simpático (por lo general por el ejercicio).Los agonistas parciales producen un efecto agonista no completo y actúan como antagonistas en presencia de un agonista completo. Pindolol, un bloqueador beta que es un agonista parcial, produce menos disminución de la frecuencia cardíaca que los antagonistas puros, tales como el propranolol.
La Fig. 1 describe las relaciones hipotéticas entre la dosis de un fármaco y el porcentaje de efecto obtenido, en gráficos a escala lineal y logarítmica (función sigmoidea), respectivamente; en estas se observa como al incrementar la dosis se incrementa la cantidad del efecto hasta obtener el 100% de la respuesta posible en el modelo experimental. Los efectos de los fármacos pueden ser cuantificados experimentalmente a nivel molecular, celular, tisular, orgánico, sistémico, o un organismo completo.
En la Fig. 2 se muestra los fármacos hipotéticos A, B, C y D, con igual potencial agonista completo, pero con diferente potencia, según lo cual, el fármaco A es mucho más potente que D, puesto que logra el máximo efecto con la milésima parte de la dosis.
La Fig 3 describe gráficamente las diferencias conceptuales entre el agonista completo (A), los agonistas parciales (B y C) y el antagonista (D)
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