PHA

• Les médicaments peuvent être divisés en deux catégories selon leur mode d’action : ceux à action spécifique et ceux à action non spécifique
• Une cible est une macromolécule de l‘organisme généralement de nature protéique qui interagit avec le médicament pour produire un effet
• La notion de ligand :

  Toute substance (médicamenteuse ou non) capable de se lier à un récepteur

  La liaison (ligand récepteur) peut se traduire ou non par un effet

  Un liant est donc défini par sa capacité à se lier mais pas de l’exciter
• Agoniste : défini par sa capacité de liaisons et sa capacité d’activation

  Donc un agoniste est un ligant mais pas forcément l’inverse
• Médicament à action non spécifique

  Propriété physicomoléculaire, pas de sites d’action « moléculaire » particulier, agissent à des doses particulièrement importantes
• Le KD  s’exprime donc en grandeur de concentration. Il est exprimé en molarité (M)
• Le KD exprime donc une concentration

  On peut démontrer que le KD correspond à la concentration du ligand permettant d’occuper 50% des récepteurs.
• La notion d’affinité

  Elle est définie par la capacité d’un ligand à se lier au récepteur. Plus le médicament à tendance à se lier au récepteur, plus son affinité vis-à-vis de celui-ci sera importante. 
• Plus le KD est faible, plus l’affinité est élevée, L’affinité est inversement proportionnelle à la valeur du KD, Affinité ≡ - Log KD (en pratique peu utilisé)
• Un effet pharmacologique peut être défini comme toute modification des fonctions cellulaires ou moléculaires consécutive à l’action d’un xénobiotique sur une entité vivante.
• Selon la théorie de Clark, il y a une proportionnalité linéaire entre le pourcentage d’occupation des récepteurs (RL / Rtotal) et l’effet observé
• L’activité intrinsèque est notée alpha (α). Elle est définie comme étant la capacité de la liaison (ligand – récepteur) à se traduire par un effet pharmacologique.

  Elle exprime donc l’efficacité pharmacodynamique du ligand
• Le médicament qui possède le plus grand effet maximal vis-à-vis d’un récepteur donné sera appelé : l’agoniste entier

  L’agoniste entier aura une activité intrinsèque α = 1

  Tous les autres agonistes du récepteur sont appelés des agonistes partiels. Ils auront une activité intrinsèque  0 < α < 1.
• Remarque importante

  Il ne faut pas confondre les notions d’affinité et d’activité intrinsèque. Ce sont deux notions indépendantes

  Deux médicaments peuvent avoir la même affinité vis-à-vis du même récepteur tout en ayant des activités intrinsèques différentes
• La puissance est une notion qui reflète l’affinité du ligand : puis celle-ci est importante, puis le ligand sera puissant (capable de se lier au récepteur).

  L’efficacité est une notion qui reflète l’activité intrinsèque du ligand. Plus celle-ci est élevée, puis le ligand sera efficace (capable de produire un effet).

  Une substance active peut avoir une forte efficacité sans nécessairement avoir une forte puissance.
• La notion d’antagoniste 

  C’est un ligand doté d’une certaine affinité pour un récepteur mais ayant une activité intrinsèque α égale à zéro. 

  Donc, la liaison antagoniste – récepteur ne produit pas une stimulation de ce récepteur.

  Un antagoniste peut déplacer un agoniste de son site de liaison au récepteur (phénomène de compétition).
• La notion d’agoniste inverse

  -C’est un ligand qui s’oppose à la liaison du médiateur à son récepteur--Entraîne une réponse opposée à celle du médiateur endogène--Un agoniste inverse est caractérise par une activité intrinsèque         α < 0.  
• Deux grandes catégories d’études : 

  • Étude des liaisons spécifiques à haute affinité (Binding) : détermination de l’affinité du ligand pour le récepteur 
  • Études fonctionnelles : conséquences de la liaison du ligand au récepteur (que produit la liaison du ligand) 
• Pharmacodynamie expérimentale

  A) liaison spécifique

  B) fonctionnels

  
• Ces études sont les seules qui permettent de déterminer la valeur numérique de l’affinité. Il s’agit de leur objectif fondamental. 

  Deux grandes méthodes : 

  • Saturation 
  • Par compétition 
• La méthode de saturation

  -Cette méthode s’applique sur des préparations membranaires--Le ligand étudié se fixe à ces récepteurs (liaisons saturables) et s’adsorbe sur les membranes cellulaires (liaisons non saturables)--Seules les laissons saturables nous intéressent pour déterminer l’affinité. Il faut donc les « individualiser ».
• Avantages de la méthode de saturation

  Cette méthode permet de déterminer l’affinité du ligand sans passer par l’étude de l’effet.

  Cette méthode est applicable aussi bien pour des agonistes que pour des antagonistes car, justement, elle ne requière pas l’étude de l’effet.
• Limites de la méthode de saturation

  La méthode de saturation nécessite un échantillon radiomarqué de chaque ligand étudié. Ceci génère des contraintes techniques et économiques.

  Ceci fait que cette méthode est peu utilisée en pratique courante

  On lui préfère une autre méthode : la méthode par déplacement = par compétition.    
• La méthode par compétition

  L’affinité est déduite de la capacité du ligand étudié à déplacer un ligand de référence radiomarqué de constante KD connue. C’est un phénomène de compétition entre 2 ligands vis-à-vis d’un même récepteur.    
• CI50 = Concentration du ligand X (non marqué) qui inhibe 50% de la liaison spécifique du radio -ligand   
• La méthode par compétition

  Plus la CI50 du ligand X est faible, plus sa capacité à déplacer le ligand de référence est importante, plus son affinité vis-à-vis du récepteur est importante.
• Plus la CI50 est faible, plus l’affinité du ligand X est importante
• Le KD (déterminé par la méthode de saturation) est une caractéristique propre du couple (ligand – récepteur). Sa valeur ne dépend que de ces deux acteurs

  Par contre, quand on utilise la méthode par compétition, on détermine la Ci50 dont la valeur dépend du ligand X mais aussi de la nature et de la concentration du ligand de référence utilisé pour l’expérience.

  La comparaison des CI50 de différents ligands ne peut donc se faire que dans des conditions expérimentales strictement identiques
• L’équation de Cheng et Prusoff permet d’exprimer la constante de dissociation KI  de la manière suivante : KI = CI50 / (1 + ([L*] / KD))
• Intérêt de l’équation de Cheng et Prusoff

  -Permet de calculer KI en utilisant les valeurs de CI50 : [L*] et KD

  -Pour un ligand donné, les dénominations KD et  Ki dépendent uniquement du protocole utilisé  (saturation/compétition) ; leurs valeurs sont comparables.
• Avantage de la méthode de compétition 

  La méthode de compétition permet d’évaluer l’affinité de plusieurs ligands différents du même récepteur en utilisant un seul ligand de référence.

  Elle est donc plus avantageuse sur les plans technique et économique.

  Cette méthode est la plus utilisée en pratique. Elle fait appel à des banques de radioligands (ligands de référence).
• Les approches fonctionnelles

  Les approches fonctionnelles dépendent du ligand considéré :

  Expériences fonctionnelles préliminaires ==> caractéristiques nouveau ligand

  Si ligand = agoniste : observation d’un effet propre du ligand en

  absence de médiateur endogène

  • Si ligand = antagoniste :pas d’effet propre mais diminution de l’effet du médiateur endogène ou d’un agoniste ajouté

  Suivant agoniste ou antagoniste, protocoles expérimentaux différents
• Paramètres dans les études des agonistes dans les approches fonctionnelles

  A) CE50

  B) DE50

  C) pD2

  D) -log10(CE50)

  
• Un antagoniste ne génère pas d’effet par lui-même.

  Il agit en modifiant l’action d’autres médiateurs (endogènes ou exogènes).
• Définition de l’antagonisme

  C’est une interaction pharmacodynamique où une substance active réduit l’effet pharmacologique d’une autre substance active.

  En fonction du mécanisme impliqué, l’antagonisme se divise en 3 catégories : 

  --l’antagonisme compétitif-L’antagonisme non compétitifL’antagonisme fonctionnel
• Différents types d'antagonismes :

  A) compétitif

  B) non compétitif

  C) fonctionnel

  
• L’antagonisme non compétitif

  Dans ce cas, l’action de l’antagoniste entraine une diminution de l’effet maximal de l’agoniste.

  L’augmentation de la concentration de l’agoniste ne permet pas de contrer cet effet.  
• L'antagonisme compétitif peut être "surmonté" par l'augmentation des doses de l'agoniste
• -La sélectivité est une notion essentielle à la connaissance d’un médicament--La connaissance de la sélectivité conditionne la pertinence, et la fiabilité de son utilisation thérapeutique--Aucun médicament n’est strictement spécifique d’une cible biologique--Augmentation de sa concentration: liaison à d’autres cibles-Conséquence: autres effets: effets secondaires ou indésirables, voire toxiques : Aucun médicament n’est dénué d’effets secondaires
• Un médicament peut donc interagir avec plusieurs cibles pour produire plusieurs effets qualitativement différents.

  D’un point de vue qualitatif, on peut définir la sélectivité comme la tendance d’un médicament à se lier préférentiellement à une cible donnée ou à produire un effet donné.

  La sélectivité se définit donc à 2 niveaux :

  --La sélectivité de liaison La sélectivité d’effet.