Estudia las acciones y efectos que los fármacos producen en el sistema biológico. Incluye los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos y sus mecanismos de acción.

Fármaco: cualquier molécula que al introducirse al cuerpo altera la función del organismo mediante interacciones a nivel molecular.

Acción farmacológica: modificación que produce un fármaco en las funciones celulares

Efecto farmacológico: manifestación, observable o medible, o consecuencia, de la acción del fármaco.

Mecanismo de acción: son el conjunto de procesos que se suceden desde la interacción fármaco-receptor hasta la obtención de un efecto farmacológico.

Los fármacos pueden actuar de dos maneras

 Específica: estructuras especializadas: receptores o dianas farmacológicas)
 No específica: o Inespecífica
 Agentes quelantes
 Agentes osmóticos
 Incrementadores de masa
 Ácidos y bases
 Oxidantes o reductores
 Adsorbentes
 Agentes que crean barreras físicas

Acciones de fármacos no mediadas por receptores

 Antiácidos
 El diurético-manitol
 Colestiramina
 Quelantes de metales pesados (EDTA) 

Receptor o diana farmacológica: Macromolécula celular donde se une el fármaco para iniciar sus efectos. (Proteínas reguladoras, transportadoras o estructurales).

Enzimas

• Acetilcolinesterasa
• Monoamino oxidasa
• Fosfodiesterasa

Estructuras celulares

• Pared celular
• Membrana celular
• Núcleo
• Ribosomas

Canales iónicos

• Nicotínicos
• GABA A
• 5HT3

Receptores o moléculas dianas: son elementos de detección del sistema de comunicaciones químicas que coordinan la función de las distintas células del organismo y en el que actúan como mensajeros las diferentes hormonas, transmisores. Constituyen los sitios donde se unen los fármacos en el organismo.

Los receptores o dianas farmacológicas son moléculas que se encargan de reconocer las señales químicas y de traducirlas en respuestas celulares.

Son de naturaleza proteica (asociados al núcleo proteico hay lípidos e hidratos de carbono. PM 34 kDa a 300 kDa.

Ejemplo: receptores (estructuras sin otra función asociada que activan cascadas de amplificación o desencadenan mecanismo de señalización), canales iónicos, enzimas, moléculas transportadoras, bomba de transporte iónicos, proteínas estructurales, proteínas citosólicas, componentes de la pared celular, DNA.

Diana

 Receptores: actúan como agonistas y antagonistas. Ejemplos: dopamina (D2), beta adrenérgico, 5HT2, Histamina (H1).
 Canales iónicos: controlados por ligandos o receptores ionotrópicos y los canales iónicos operados por voltaje. Ejemplos: Canales de Calcio, canales de sodio, canales de cloruro operado por GABA.
 Enzimas: la acción puede ser reversible, irreversible, falso sustrato. Ejemplos: acetilcolinesterasa, ADN polimerasa, MAO-A, MAO-B, dopa descarboxilasa.
 Moléculas transportadoras: transporta iones y pequeñas moléculas orgánicas a través de las membranas celulares, poseen especificidad por determinadas sustancias. Ejemplos: bomba de Na+/K+, bomba de protones, captador de noradrenalina 1, transportador de colina, captador de NA vesicular.

Receptores huérfanos: receptores bien caracterizados cuyos estímulos fisiológicos se desconocen.

Aceptores: no reúne las características de un receptor. Son proteínas plasmáticas o elementos celulares donde el fármaco se une sin producir ningún efecto o resultado fisiológico importante.
Ejemplo de aceptores: tejido muscular, tejido adiposo, proteínas plasmáticas.

Teoría de los receptores Ehrlich (1913), un fármaco no funciona a menos que este unido.

Teoría de ocupación de receptores de Clark (1933): la ocupación de un receptor por un fármaco genera una respuesta fisiológica. Consiste en la aplicación de la Ley de Acción de Masas, el efecto es proporcional a la fracción ocupada.

Los fármacos pueden ser: agonistas, antagonistas, agonistas parciales o fármacos con acción dual

Agonista Completo o Puro: Sustancia que tiene la capacidad de unirse a un receptor (afinidad) produce cambios conformacionales y se desencadenan acontecimientos bioquímicos en el interior de la célula, es decir un mecanismo de señalización (actividad intrínseca) que conduce a un efecto o respuesta farmacológica.

Antagonista: Tienen la capacidad de unirse al receptor, evita el efecto del agonista. No desencadena el mecanismo de señalización.

Agonista parcial: Se une al receptor, desencadena un mecanismo de señalización, y a pesar de unirse a todos los receptores, el efecto producido es menor que el agonista completo.

Afinidad: capacidad de unirse a un receptor.

Actividad intrínseca: acontecimientos bioquímicos en el interior de la célula luego de la unión de una droga a su receptor, y que conduce a un efecto o respuesta farmacológica. 

Clasificación de los receptores

 De acuerdo a la ubicación:

 postsinápticos
 presinápticos

 Presináptico

 Autorreceptores
 Heterorreceptores

 Tipos y subtipos

 Alfa () : 1 2
 Beta (β) : β1, β2, β3
 Muscarínicos: M1, M2, M3 M4, M5
 Nicotínicos: Ng ó Nm
 Histaminérgicos: H1, H2, H3 H4
 GABA: GABA A, GABA B
 Serotoninérgicos (5HT) : 5HT1, 5HT2, 5HT3 ,5HT4 5HT7
 Dopaminérgicos: D1, D2,D3 D4,D5
 Glutamato: NMDA, AMPA, cainato

Funciones de los receptores

 Fijación del ligando
 Promover la respuesta efectora

Característica de los receptores: selectividad, sensibilidad, especificidad

 El número de sitios de unión es susceptible de saturación.
 El ligando muestra un alto grado de selectividad en la unión.
 Es estereoespecífico en la unión con el ligando.
 Tiene un perfil de afinidades.
 Se asocia de forma constante con una o varias respuestas funcionales.
 Existe un ligando endógeno que se une reversiblemente con alta afinidad.

Patología de Receptores

 Miastenia gravis
 Diabetes tipo II
 Síndrome de feminización

Regulación de Receptores

Desensibilización (down regulation ó regulación para abajo): disminución del número de receptores

 Homologa
 Heteróloga

Ejemplo: Salbutamol

Supersensibilización (up regulation o regulación hacia arriba) por el uso continuo de antagonistas se aumenta el número de receptores. Ej. Propanolol. 

CUATRO FAMILIAS DE RECEPTORES

Mecanismo de señalización o mecanismo de traducción: señales intracelulares bioquímicas que se dan luego de la unión fármaco-receptor, mediando la transducción de señales o mensajeros e involucra todos los eventos bioquímicos intracelulares.

Serie de procesos básicos que consisten principalmente en lo siguiente: molécula señal (primer mensajero), receptor (en célula blanco), segundo mensajero (transducción de señal), efector (respuesta).

1. Canales iónicos: respuesta en milisegundos
2. Acoplados a Proteína G: respuesta en segundos
3. Actividad de Tirosina Cinasa: respuesta en minutos
4. A nivel del núcleo celular: respuesta en horas 

FAMILIA DE RECEPTORES TIPO 1

 Denominación: canales iónicos operados por ligandos
 Localización: membrana
 Efector: canal iónico
 Acoplamiento: directo
 Estructura: proteína de membrana. Ensamblaje oligomérico de subunidades alrededor de un poro central. Dominio de unión extracelular zona de unión de ligandos. Actúan NT.
 Tiempo de respuesta: milisegundos
 Ejemplos: Acetilcolina-receptor nicotínico, GABA-GABAA, Glutamato-NMDA; AMPA; cainato, Glicina-Canal de cloro, Serotonina-receptor 5HT3.

FAMILIA DE RECEPTORES TIPO 2

 Denominación: receptores acoplados a proteína G, receptores metabotrópicos, receptores heptahelicoidales.
 Localización: membrana.
 Efector: canal o enzima.
 Acoplamiento: proteína G.
 Estructura: estructura monomérica (en ocasiones dimérica que comprende siete hélices o dominios transmembranosas).
 Tiempo de respuesta: segundos.
 Ejemplos: receptores muscarínicos de la acetilcolina, receptores adrenérgicos alfa y beta.

Proteína G: representa el nivel medio en la jerarquía organizativa entre los receptores y las enzimas efectoras o los canales iónicos. Consta de tres subunidades: alfa, beta y gamma. 

Tres clases fundamentales:

 Gs estimulación
 Gi/0 inhibición
 Gq estimulación

La subunidad alfa tiene actividad GTP asa.

Efectores de las proteínas G:

 Adenilciclasa,
 Fosfolipasa C,
 Canales iónicos.

Segundos mensajeros: moléculas reguladoras intracelulares que llevan una señal o mensaje e influyen entre sí en forma directa alterando las funciones celulares e indirectamente compartiendo blancos intracelulares. Ejemplos: AMPc, GMPc, IP3, Ca++, DG. 

FAMILIA DE RECEPTORES TIPO 3

 Denominación: ligados a cinasas, receptores como enzimas, proteincinasa o guanilato ciclasa.
 Localización: membrana
 Efector: enzima
 Acoplamiento: directo
 Estructura: hélice transmembranosa simple que conecta el dominio del receptor extracelular y el dominio de la quinasa intracelular.
 Tiempo de respuesta: minutos
 Ejemplos: insulina, citoquinas, factores de crecimiento

FAMILIA DE RECEPTORES TIPO 4

 Denominación: receptores nucleares, receptores intracelulares.
 Localización: intracelular.
 Efector: transcripción génica.
 Acoplamiento: a través del ADN.
 Estructura: estructura monomérica con dominios separados para el receptor y la unión del ADN. Se encuentran en el citosol y emigran al compartimiento nuclea.
 Tiempo de respuesta: horas
 Ejemplos: hormonas esteroidales, hormona tiroidea, ácido retinoico, vitamina d.

Consecuencias del Uso continuo de un Fármaco

 Tolerancia: disminución del efecto por el uso continuo del medicamento
 Taquifilaxis: reducción gradual de la respuesta de un fármaco cuando se administra de forma continuada o repetida
 Tolerancia reducción más gradual de la respuesta a un fármaco que tarda días o semanas en aparecer.
 Refractariedad: pérdida de la eficacia terapéutica
 Hiporreactivos: a dosis convencionales, la respuesta al fármaco es menor
 Hiperreactivos o intolerantes: a dosis convencionales, la respuesta al fármaco es exagerada

Curva Dosis Respuesta Gradual. Antagonismo No competitivo

 No se alcanza el mismo efecto máximo
 El antagonista se une a un sitio diferente en el receptor (no en el sitio activo), lo que provoca alteración en el sitio activo en el receptor.
 No hay competencia
 La curva se desplaza a la derecha pero no en forma paralela
 La presencia del antagonista no es sobre montada por el agonista
 Es irreversible 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Las Bases Farmacológicas de la Terapéutica, Joel Hardman, Lee Limbird, 10ª edición, Mc Graw Hill, 2003.
2. Farmacología Básica y Clínica, Beltram G. Katzung, octava edición, Manual Moderno, 2002
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5. Farmacología Fundamental, Alfonso Velazco Martín, primera edición, McGraw Hill. Interamericana, 2003.
6. Farmacología, H. P. Rang, quinta edición, Elsevier, 2004.
7. Farmacología y Terapéutica Veterinaria, L. M. Botana, F. Landoni, T. Martín-Jiménez, primera edición, McGraw Hill. Interamericana, 2002.