FARMACODINAMICA. La farmacodinamica studia gli effetti biochimici e il meccanismo d azione dei farmaci.

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1 FARMACODINAMICA La farmacodinamica studia gli effetti biochimici e il meccanismo d azione dei farmaci. La farmacodinamica si propone di: * identificare i siti d azione dei farmaci * delineare le interazioni fisiche o chimiche tra farmaco e cellula * caratterizzare la sequenza completa farmaco-effetto FARMACODINAMICA Gli effetti terapeutici e tossici dei farmaci traggono origine dalle loro interazioni con molecole presenti nell organismo. Per lo più i farmaci agiscono combinandosi con macromolecole specifiche in modo tale da alterarne le proprietà biochimiche e biofisiche. Si definisce RECETTORE il componente di una cellula che interagisce con un farmaco dando inizio alla catena di eventi biochimici che portano agli effetti farmacologici osservati. 1

2 I RECETTORI Sono recettori per i farmaci: * recettori per i neurotrasmettitori e gli ormoni * enzimi * canali ionici * acidi nucleici I recettori determinano le relazioni quantitative tra dose ed effetti farmacologici I recettori sono responsabili della selettività dell azione farmacologica I farmaci influenzano in modo quantitativo le funzioni fisiologiche delle cellule bersaglio, ma non impartiscono nuove funzioni 2

3 I RECETTORI I recettori per i neurotrasmettitori sono proteine intrinseche delle membrane cellulari delle cellule bersaglio I RECETTORI 3

4 Meccanismi di trasduzione del segnale I recettori a sette domini transmembrana 4

5 I recettori a sette domini transmembrana camp, cgmp IP3, diacilglicerolo RECETTORI METABOTROPICI I recettori canale RECETTORI IONOTROPICI 5

6 INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE L interazione tra un farmaco e un recettore segue la legge dell azione di massa. Il farmaco interagisce con un recettore e l effetto risultante è proporzionale al numero dei recettori occupati INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE L interazione tra farmaco e recettore è mediata da legami chimici deboli come : ponti idrogeno forze di van der Waals interazioni idrofobiche 6

7 INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE Il legame tra farmaco e recettore è stereospecifico INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE L interazione tra farmaco e recettore è saturabile Il legame tra farmaco e recettore aumenta all aumentare della dose. Tuttavia con il crescere delle dosi l incremento del legame si attenua fino a scomparire. 7

8 CURVE DOSE-RISPOSTA L effetto di un farmaco è proporzionale al numero di recettori occupati, quindi aumenta all aumentare della dose. L effetto massimo si verifica quando tutti i recettori sono occupati. Effetto massimo Effetto Dose efficace media DE 50 Dose (Log) FARMACI AGONISTI Si definisce AGONISTA un farmaco che si lega ad un recettore e genera una risposta biologica. Generalmente un agonista riproduce gli effetti dei composti endogeni. 8

9 FARMACI AGONISTI efficacia potenza POTENZA La potenza è indice della dipendenza dell effetto dalla dose del farmaco. E uguale alla affinità del farmaco per il recettore. La posizione della curva dose-risposta sull asse delle ascisse rispecchia la potenza del farmaco. La potenza influenza la dose necessaria per ottenere un determinato effetto. 9

10 POTENZA EFFICACIA Si definisce EFFICACIA di un farmaco l entità massima dell effetto che esso può indurre. L altezza della curva dose-risposta rispecchia l efficacia. L efficacia non dipende dalla dose, ma è indice dell attività intrinseca del farmaco nell indurre un determinato effetto. 10

11 EFFICACIA In base alla ATTIVITA INTRINSECA i farmaci sono classificati in: AGONISTI attività intrinseca = 1 ANTAGONISTI attività intrinseca = 0 AGONISTI PARZIALI 0< attività intrinseca <1 11

12 ANTAGONISTI Gli antagonisti sono farmaci che si legano con alta affinità ai recettori, ma non sono in grado di indurre di per sé una risposta biologica. L effetto farmacologico di un antagonista è dovuto alla sua proprietà di inibire l effetto dell agonista endogeno che agisce attraverso lo stesso recettore. Gli antagonisti possono agire con due meccanismi diversi, producendo un effetto sormontabile o insormontabile Gli antagonisti si classificano in: ANTAGONISTI COMPETITIVI ANTAGONISTI NON COMPETITIVI ANTAGONISTI COMPETITIVI Gli antagonisti competitivi si legano reversibilmente allo stesso sito a cui si lega l agonista. Le due molecole perciò competono per un sito comune. 12

13 ANTAGONISTI COMPETITIVI ANTAGONISTI COMPETITIVI Un antagonista competitivo sposta la curva dose-risposta dell agonista verso destra Aumentando la concentrazione di agonista si può generare lo stesso effetto massimo ottenuto in assenza dell antagonista Un antagonista competitivo riduce la potenza dell agonista 13

14 ANTAGONISTI NON COMPETITIVI Gli antagonisti non competitivi possono agire con due meccanismi: 1. interagiscono in modo irreversibile con lo stesso sito dell agonista. 2. si legano ad un sito del recettore diverso da quello occupato dall agonista (meccanismo allosterico). ANTAGONISTI NON COMPETITIVI Un antagonista non competitivo deprime l effetto massimo ottenibile anche con dosi elevate dell agonista senza modificarne la potenza. 14

15 ANTAGONISTI NON COMPETITIVI 15