Estudio de sustancias que interactúan con los sistemas vivos a través de procesos químicos
Terapéutica
Aplicaciones terapéuticas de la farmacología médica, que a menudo se define como la ciencia sobre las sustancias utilizadas para prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades
Toxicología
Rama de la farmacología que se ocupa de los efectos indeseables de los productos químicos en los sistemas vivos, desde las células individuales hasta los humanos y los ecosistemas complejos
Cada año surgen nuevos fármacos, necesarios por varias razones, entre ellas: 1) resistenciacrecientedebacteriasyotros parásitos; 2) descubrimientodenuevosprocesosblancoenenfermedadesquenosehantratadodemaneraadecuada y 3) reconocimientodenuevasenfermedades
Farmacocinética
Aspectos relacionados con la absorción, distribución y eliminación de fármacos
Farmacodinámica
Aspectos relacionados con la acción de los productos químicos en el organismo
Idealmente, todas las sustancias nutricionales y botánicas deben analizarse mediante los mismos tipos de ensayos controlados aleatorios (RCT, randomized controlled trials) que los compuestos sintéticos
Fármaco
Cualquier sustancia que provoca un cambio en la función biológica a través de sus acciones químicas
Las plantas pueden ser tóxicas en ciertas circunstancias
Los productos químicos en productos botánicos (hierbas y extractos de plantas, "nutracéuticos") no son diferentes de los productos químicos en fármacos fabricados, excepto por la gran proporción de impurezas que se encuentran en productos botánicos
Todos los suplementos dietéticos y todas las terapias promovidas para mejorar la salud deben cumplir con los mismos estándares de eficacia y seguridad que los fármacos convencionales y las terapias médicas
Receptor
Molécula objetivo que desempeña una función reguladora en el sistema biológico
Algunos fármacos de molécula grande (fármacos biológicos) son receptores por sí mismos y se unen a moléculas endógenas
Antagonistas químicos
Interactúan directamente con otros fármacos
Agentes osmóticos
Interactúan casi de manera exclusiva con moléculas de agua
Algunos fármacos se sintetizan dentro del cuerpo (p. ej., hormonas) o son sustancias químicas no sintetizadas en el cuerpo del paciente (es decir, xenobióticos)
Venenos
Fármacos que tienen efectos casi exclusivamente dañinos
Paracelso afirmó que "la dosis produce el veneno", lo que significa que cualquier sustancia puede ser nociva si se toma en la dosis incorrecta
Toxinas
Venenos de origen biológico, es decir, sintetizados por plantas o animales, en contraste con venenos inorgánicos como el plomo y el arsénico
Molécula de fármaco
Debe tener el tamaño, lacargaeléctrica,laformaylacomposiciónatómicaadecuados para interactuar químicamente con su receptor
Un medicamento a menudo se administra en un lugar distante de su sitio de acción previsto, por ejemplo, una píldora administrada por vía oral para aliviar un dolor de cabeza
Un fármaco útil debe tener las propiedades necesarias para ser transportado desde su sitio de administración a su sitio de acción, y uno práctico debe inactivarse o excretarse del cuerpo a una velocidad razonable para que su acción tenga la duración adecuada
Estados físicos de los fármacos
Sólidos
Líquidos
Gaseosos
Las diversas clases de compuestos orgánicos (carbohidratos, proteínas, lípidos y moléculas más pequeñas) están representadas en farmacología
Varios elementos inorgánicos, por ejemplo, fluoruro, litio, hierro y metalespesados, son fármacos tanto útiles como peligrosos
Muchos fármacosorgánicos son ácidos o bases débiles, lo que tiene implicaciones importantes para la forma en que son manejadas por el cuerpo, porque las diferencias de pH en los diversos compartimientos del cuerpo pueden alterar el grado de ionización de ácidos y bases débiles
Tamaño molecular de los fármacos
Varía desde muy pequeño (iones de litio, peso molecular [MW] 7) a muy grande (p. ej., alteplasa [tPA], una proteína de MW 59 050)
Muchos anticuerpos son aún más grandes, por ejemplo, el erenumab, un anticuerpo que se utiliza en el manejo de la migraña, tiene un MW de más de 145000
La mayoría de los fármacos tienen pesos moleculares entre 100 y 1000
Límite inferior del rango de peso molecular
Está determinado por los requisitos de especificidad de acción, ya que para tener un buen "ajuste" a un solo tipo de receptor, una molécula de fármaco debe ser única en forma, carga y otras propiedades para evitar su unión a otros receptores
Límitesuperiordelpesomolecular
Está determinado por el requerimiento de que la mayoría de los fármacos deben poder moverse dentro del cuerpo (p. ej., desde el sitio de administración hasta el sitio de acción, y luego al sitio de eliminación)
Los fármacos mucho más grandes que 1000MW no se difunden con facilidad entre los compartimientos del cuerpo, por tanto, los fármacos muy grandes (generalmente proteínas) a menudo se deben administrar directo en el compartimiento donde tienen su efecto
Tipos de enlaces entre fármacos y receptores
Covalente
Electrostático
Hidrofóbico
Los enlaces covalentes son muy fuertes, y en muchos casos no reversibles en condiciones biológicas
El efecto bloqueador de la agregación plaquetaria del ácido acetilsalicílico dura mucho tiempo después de que el ácido acetilsalicílico libre ha desaparecido del torrente sanguíneo (alrededor de 15 minutos) y sólo se revierte mediante la síntesis de una nueva enzima en nuevas plaquetas, un proceso que lleva varios días
Otros ejemplos de fármacos formadores de enlaces covalentes altamente reactivos incluyen los agentesalquilantesdeDNA usados en la quimioterapia del cáncer para interrumpir la división celular en el tumor
Unión electrostática
Es más común que los enlaces covalentes en las interacciones fármacoreceptor, y varía desde los enlaces relativamente fuertes entre las moléculas iónicas cargadas de manera permanente hasta los enlaces de hidrógeno más débiles y las interacciones dipolares inducidas muy débiles, como las fuerzas de van der Waals y fenómenos similares
Enlaces hidrofóbicos
Suelen ser bastante débiles y pueden ser importantes en las interacciones de fármacos altamente solubles en lípidos con los lípidos de la membrana celular
ico libre
Ha desaparecido del torrente sanguíneo (alrededor de 15 minutos) y sólo se revierte mediante la síntesis de una nueva enzima en nuevas plaquetas, un proceso que lleva varios días
Agentes alquilantes de DNA
Usados en la quimioterapia del cáncer para interrumpir la división celular en el tumor