Pharmacodynamie : mécanismes d'action des médicaments

• La pharmacodynamie étudie les effets biochimiques et physiologiques des principes actifs et leurs mécanismes d'action.
• Les médicaments agissent en se fixant dans l'organisme, une fixation qui dépend de leur structure et de leurs propriétés chimiques.

Mécanismes d'action des médicaments

• Action spécifique via des cibles cellulaires.
• Action non spécifique par le biais des propriétés physico-chimiques.
• Les antiacides contenant des sels d'aluminium et de magnésium ont un effet tampon.
• L'huile de paraffine a un pouvoir lubrifiant.

Étude des cibles moléculaires des médicaments

• La cible est une cellule, avec un effet pharmacologique.
• Les cibles sont principalement des protéines, qui peuvent jouer un rôle de récepteur, assurer le passage transmembranaire d'ions ou de métabolites, ou avoir un rôle enzymatique.

Protéines cibles jouant le rôle de récepteur des médiateurs de l'organisme

• Un récepteur pharmacologique est une structure chimique fonctionnelle sur laquelle la fixation d'un médiateur endogène ou exogène provoque un stimulus qui est à l'origine de l'effet pharmacodynamique.
• Les récepteurs sont généralement des macromolécules protéiques, glycoprotéiques, polysaccharidiques, complexes ou des acides nucléiques.
• Les récepteurs peuvent être largement répartis dans de nombreux tissus ou restreints à un seul type de tissu.
• Un même organe peut contenir plusieurs types de récepteurs.
• Les ligands ou médiateurs sont des substances capables de se lier à un récepteur ou macromolécule de l'organisme.
• La liaison ligand-récepteur se fait au niveau d'une partie spécifique du récepteur, appelée "site actif".
• L'interaction récepteur-ligand est dynamique et régie par la loi d'action de masse.
• L'affinité est la puissance d'interaction entre le ligand et le récepteur.
• La réversibilité marque la capacité d'une liaison à se défaire.
• La spécificité est le site spécifique de fixation.
• La sélectivité est l'existence de certains sous-types de récepteurs.
• Les récepteurs membranaires comprennent :
  • Les récepteurs couplés aux protéines G
  • Les récepteurs enzymatiques
  • Les récepteurs canaux
• Les récepteurs intracellulaires comprennent :
  • Les récepteurs cytosoliques
  • Les récepteurs nucléaires

Récepteurs couplés à la protéine G

• Structure: récepteur, protéine G, effecteur
• Le rôle est activé par des neurotransmetteurs et des hormones peptidiques, et il est une transduction du signal du premier messager (ligand).
• Le fonctionnement est un cycle d'activation et de régulation impliquant GTPase.

Récepteurs enzymatiques

• Il existe les récepteurs guanylyl kinases et tyrosyl kinases.
• Un exemple de récepteur tyrosyl kinase est le récepteur de l'insuline, constitué de deux sous-unités extracellulaires.

Récepteurs canaux ioniques

• Ces récepteurs sont des canaux ioniques activés par la liaison d'un médiateur, entraînant une modification de la conformation, une entrée d'ions et une réponse de la cellule.
• Il existe les récepteurs à activité cationique (excitateurs) et les récepteurs à perméabilité anionique (inhibiteurs).
• Les récepteurs à activité cationique, perméables aux cations Na+, K+, Mg++, Ca++, causent une dépolarisation membranaire.
  • Les récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine situés sur le SNC, la synapse ganglionnaire et la plaque motrice sont des exemples de récepteurs à activité cationique.
• Les récepteurs à activité anionique sont perméables aux ions Cl-, CH3COO-, PO43-, entraînant une hyperpolarisation qui diminue l'excitabilité cellulaire.
  • Les récepteurs du GABA A sont un exemple de canaux ioniques inhibiteurs.

Récepteurs intracellulaires

• Les glycoprotéines interagissent avec l'ADN cellulaire.
• L'activation de ces récepteurs entraîne une modification de la synthèse protéique spécifique.
• Les récepteurs cytosoliques incluent les récepteurs de glucocorticoïdes.
• Les récepteurs nucléaires sont des protéines à localisation nucléaire.
  • Protéines qui se lient à la région promotrice de gènes et affectent leur transcription en ARNm (Vit D, hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes.).

Protéines cibles assurant le passage transmembranaire d'un ion ou d'un métabolite

• Les canaux ioniques assurent le passage des ions du côté le plus concentré au côté le moins concentré.
• Il existe des canaux sodiques, potassiques et calciques.
  • Les anesthésiques locaux comme la procaïne inhibent les canaux sodiques, de même que la quinidine, la lidocaïne, et la phénytoïne qui traitent l'arythmie cardiaque.
• Les pompes ioniques transportent activement les ions à travers la membrane cellulaire, utilisant l'énergie d'hydrolyse de l'ATP ou le mouvement d'ions.
  • La pompe Na+/K+ ATPase maintient les concentrations internes de Na+ et K+ et le potentiel membranaire.
    • La digoxine inhibe.
  • Le cotransport Na+/K+/Cl- est un autre type de pompe ionique.

Protéines cibles à rôle enzymatique

• Dans ce cas, le médicament peut être un substrat de l'enzyme ou un inhibiteur de l'activité enzymatique.
• L'inhibition peut être réversible ou irréversible ; elle vise à arrêter un processus pathologique ou à éliminer un organisme parasite.
  • L'acide acétylsalicylique inhibe de manière irréversible ou lentement réversible la cyclooxygénase.
  • Le captopril inhibe réversiblement l'enzyme de conversion de l'angiotensine.
  • La rifampicine inhibe de manière irréversible l'ARN polymérase.