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Farmacología

• Es la ciencia que estudia las interacciones de los fármacos con los organismos vivos.
• Del griego "pharmakon", que significa "principio activo del medicamento".
• Comprende cómo las sustancias químicas influyen en la función biológica para prevenir, tratar o curar enfermedades.

Términos Clave

• Droga: Materia prima con principios activos, no manipulada más allá de su conservación.
• Fármaco: Sustancia química, natural o sintética, con acción biológica y efecto terapéutico para tratar enfermedades.
• Medicamento: Producto químico desarrollado a partir de un fármaco, diseñado para administración adecuada y fines terapéuticos.

Historia

• Orígenes en el uso tradicional de plantas y compuestos animales para tratar enfermedades.
• Evolucionó hacia una ciencia moderna basada en investigación científica y desarrollo de compuestos sintéticos.
• Integra fisiología, bioquímica y biotecnología para desarrollar terapias eficaces y seguras.
• Antigüedad: Egipto, China y Mesopotamia usaban plantas medicinales.
• Edad Media: Avances limitados por la influencia religiosa, con predominio de remedios herbales.
• Renacimiento: Sistematización de la farmacología con figuras como Paracelso.
• Siglo XIX: Descubrimiento de la morfina y la quinina.
• Siglo XX: Desarrollo de medicamentos sintéticos e introducción de ensayos clínicos.
• Actualidad: Medicina personalizada basada en farmacogenómica y avances biotecnológicos.

Ramas

• Farmacocinética: Estudia cómo el organismo absorbe, distribuye, metaboliza y excreta los fármacos.
• Farmacodinamia: Analiza los efectos fisiológicos de las drogas y sus mecanismos de acción en el organismo.
• Farmacoterapia: Uso adecuado de medicamentos para tratar y prevenir enfermedades.
• Toxicología: Estudia los efectos adversos y el potencial tóxico de las sustancias químicas.
• Farmacoeconomía: Evalúa costos y beneficios de los medicamentos en el contexto del cuidado de la salud.
• Farmacovigilancia: Identifica, cuantifica y evalúa reacciones adversas a medicamentos, promoviendo su uso seguro.
• Farmacotecnia: Diseña y desarrolla formas de administración adecuadas para los medicamentos.
• Farmacognosia: Estudia el origen, estructura y composición química de principios activos derivados de fuentes naturales.
• Farmacosología: Analiza efectos colaterales y adversos asociados al uso de medicamentos.

Propiedades de los Fármacos

• Afinidad: Intensidad con la que un fármaco se une a su receptor específico.
• Selectividad: Capacidad del fármaco para actuar sobre un órgano o sitio particular sin afectar otros.
• Eficacia: Capacidad del fármaco para producir el efecto terapéutico deseado, incluyendo eficacia intrínseca (nivel de respuesta) y máxima (efecto máximo sin toxicidad).
• Especificidad: Propiedad del fármaco que modifica su actividad al cambiar su estructura molecular.
• Potencia: Cantidad de fármaco requerida para lograr un efecto terapéutico específico.

Acción y Efecto

• Acción: Consecuencia inmediata de la interacción del fármaco con su receptor.
• Efecto: Resultado fisiológico o terapéutico final de esta interacción.

Propiedades Moleculares y Genéticas

• Farmacogenética: Estudia las variaciones genéticas que influyen en la respuesta a los medicamentos.
• Farmacogenómica: Combina información genética con farmacología para personalizar tratamientos.
• Quimioterapia: Uso de agentes químicos para eliminar microorganismos patógenos o células malignas sin dañar al organismo hospedador.

Conclusión

• Ciencia multidisciplinaria que busca comprender cómo los medicamentos interactúan con el organismo para prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades.

Definiciones Claves

• Droga: Materia prima con principios activos sin manipulación más allá de su conservación.
• Fármaco: Sustancia sintética o natural con acción biológica útil terapéuticamente.
• Medicamento: Agente químico con actividad biológica útil, desarrollado para administración adecuada.
• Placebo: Sustancia sin efecto terapéutico usada para generar efectos psicológicos en el paciente.

Tipos de Placebo

• Puro: Sin actividad farmacológica, prescrito para que el paciente perciba recibir tratamiento.
• Impuro: Contiene sustancias con actividad farmacológica sin relación con la enfermedad tratada.

Factores que Influyen en el Efecto Placebo

• Color, sabor, olor, forma, tamaño, vía de administración, costo, y asociación con dolor.

Ensayos Clínicos

• Investigación clínica controlada que evalúa la seguridad y eficacia de tratamientos.

Fases de Ensayos Clínicos

• Fase I: Evalúa seguridad, dosificación y efectos secundarios en grupos pequeños para determinar la dosis segura.
• Fase II: Estudia eficacia y efectos secundarios en grupos más grandes para confirmar resultados previos.
• Fase III: Compara con tratamientos existentes, monitorea a largo plazo, y confirma eficacia y seguridad.
• Fase IV: Evaluación a largo plazo tras la aprobación para identificar efectos secundarios raros y evaluar sostenibilidad.

Consideraciones Éticas y Morales

• Incluyen consentimiento informado, justificación necesaria, investigación previa en animales, evitar sufrimiento innecesario, prohibición de causar muerte o invalidez (salvo en auto-experimentos), balance entre riesgos y beneficios, capacidad del sujeto para interrumpir el experimento, calificación adecuada del experimentador e interrupción del experimento si surge peligro.

Problemas Éticos en los Ensayos

• Ética al usar placebo.
• Dilema de suspender tratamientos eficaces.
• Asignación justa de pacientes en grupos de estudio.
• Transparencia sobre la naturaleza del tratamiento.

Farmacocinética

• Estudia cómo los medicamentos se mueven a través del cuerpo.
• Objetivo principal: alcanzar y mantener una concentración plasmática adecuada para generar un efecto terapéutico, evitando la toxicidad.

Fases

• Absorción: Paso del medicamento desde el sitio de administración hasta la circulación sistémica.
• Distribución: Dispersión del fármaco en los tejidos y órganos.
• Metabolismo: Transformación del fármaco en compuestos más fáciles de excretar.
• Excreción: Eliminación del fármaco del organismo.

Volumen de Distribución (Vd)

• Parámetro clave: Vd = Dosis administrada / Concentración en estado de equilibrio (Css).
• El estado de equilibrio dinámico ocurre cuando la velocidad de eliminación es igual a la de administración.

Vida Media (T1/2)

• Tiempo que toma para que el 50% del fármaco sea eliminado del cuerpo.
• Se requieren aproximadamente 4 vidas medias para alcanzar el estado de equilibrio dinámico.
• T½ = (0.693 x Vd) / CL

Rutas de Administración

• Por tubo digestivo: Oral, sublingual, bucal, rectal.
• Parenterales: Intra-arterial, intravenosa, intramuscular, subcutánea, intratecal.
• Otras: Inhalación, transdérmica, tópica.
• Las vías digestivas son las más comunes, aunque las parenterales ofrecen una respuesta más rápida.

Tipos de Absorción

• Inmediata (directa): Cuando el fármaco se administra directamente en los tejidos (ej. inyección).
• Mediata (indirecta): No requiere intervención invasiva (ej. administración oral).

Tipos de Transporte

• Transporte Pasivo:
  • Difusión Simple: A través de los lípidos de la membrana, influenciada por tamaño molecular, liposolubilidad y gradiente de concentración.
  • Filtración: Depende de los poros de la membrana, pero no transporta moléculas unidas a proteínas.
• Transporte Especializado:
  • Difusión Facilitada: Requiere transportador, no consume energía, y respeta el gradiente de concentración.
  • Transporte Activo: Utiliza energía, es selectivo, saturable y opera contra el gradiente de concentración.

Biotransferencia

• Transporte de fármacos a través de membranas biológicas, influenciada por:
  • pH de la solución: Determina la ionización del fármaco.
  • pKa del fármaco: Logaritmo negativo de la constante de disociación; mide la tendencia del compuesto a liberar un protón.
• Nota: Solo las formas no ionizadas pueden atravesar fácilmente las membranas celulares.
• Ecuación de Henderson-Hasselbalch se utiliza para calcular la proporción de formas ionizadas y no ionizadas en función del pH y pKa.

Distribución de Fármacos

• Proceso mediante el cual un fármaco abandona el torrente sanguíneo y penetra en el espacio intersticial y las células de los tejidos.
• Proceso reversible influenciado por biodisponibilidad, solubilidad, flujo sanguíneo y barreras fisiológicas.

Conceptos Claves

• Distribución: Movimiento del fármaco desde la circulación sanguínea hacia los tejidos y órganos donde ejercerá su efecto.
• Redistribución: Proceso por el cual un fármaco se moviliza de un compartimento a otro después de haber sido almacenado en un reservorio tisular, común en fármacos liposolubles.

Modelos de Distribución

• Monocompartimental: El fármaco se distribuye de manera homogénea en el organismo.
• Bicompartimental: El fármaco se distribuye en dos compartimentos, generalmente en el plasma y algunos tejidos.
• Tricompartimental: El fármaco se almacena en diferentes compartimentos con cinéticas de distribución distintas.

Características Claves

• Acceso del fármaco a los órganos: Depende de la vascularización del tejido.
• Elección del fármaco según el acceso: Algunos tejidos son más difíciles de alcanzar (SNC, ojos, testículos).
• Retraso en el inicio del efecto: Determinado por la velocidad de distribución.
• Concentración alcanzada en los tejidos: Influye en la eficacia terapéutica.
• Duración del efecto del fármaco: Afectado por el almacenamiento en tejidos específicos.

Tipos de Distribución

• Unión a proteínas plasmáticas: La mayoría de los fármacos se unen a proteínas plasmáticas, especialmente a la albúmina.
• La fracción unida no tiene actividad farmacológica, mientras que la fracción libre es la responsable del efecto terapéutico.
• Ejemplos: acetaminofén (0%), aspirina (48%), diazepam (99%), fluoxetina (94%).
• Distribución en los líquidos corporales: Puede ocurrir mediante difusión o filtración a través de los capilares.
• Depende del peso molecular, liposolubilidad y grado de ionización del fármaco.
• Unión a proteínas tisulares: Algunos fármacos pueden acumularse en tejidos específicos al unirse a lípidos, proteínas o ácidos nucleicos.
• Pueden prolongar la duración del efecto farmacológico o causar toxicidad localizada si la acumulación es excesiva.

Factores que Afectan la Distribución

• Tamaño del órgano y flujo sanguíneo: Órganos grandes con alto flujo sanguíneo reciben más fármaco (hígado, riñones, cerebro).
• Unión a proteínas plasmáticas: Fármacos ácidos se unen a la albúmina. Fármacos básicos se unen a la glucoproteína ácida a1 y β-globulinas.
• Solubilidad del fármaco: Fármacos liposolubles se almacenan en el tejido adiposo o atraviesan la barrera hematoencefálica.
• Volumen de Distribución (Vd): Representa el espacio en el organismo donde puede distribuirse el fármaco.
• Expresión de la glucoproteína P: Transportador de membrana que reduce la absorción de ciertos fármacos y contribuye a la resistencia a múltiples fármacos.

Barreras Fisiológicas

• Barrera Hematoencefálica (BHE): Evita el paso de sustancias hidrofílicas al sistema nervioso central.
• Solo permite la entrada de fármacos liposolubles o aquellos con transportadores específicos.
• Barrera Hematoacuosa: Limita el paso de fármacos hacia el humor acuoso del ojo cuando son administrados sistémicamente.
• Barrera Placentaria: Regula el paso de sustancias entre la madre y el feto.

Biotransformación de Fármacos

• Proceso metabólico mediante el cual el cuerpo modifica los fármacos para hacerlos más fáciles de eliminar.
• Ocurre principalmente en el hígado, aunque también puede darse en los riñones, pulmones e intestinos.
• Objetivo principal: convertir los fármacos en metabolitos más hidrosolubles para facilitar su eliminación a través de la orina o bilis.

Importancia de la Biotransformación

• Permite la desactivación de fármacos activos.
• Puede activar prodrogas, transformándolas en su forma activa en el organismo.
• Regula la duración del efecto farmacológico y evita la acumulación tóxica.

Consecuencias de la Biotransformación

Conversíon

• Fármaco activo a inactivo: Morfina a Morfina-3-glucurónido.
• Fármaco activo a activo: Codeína a Morfina.
• Profármaco a forma activa: Clopidogrel.
• Conversión a tóxico: Paracetamol a NAPQI.

Principales Sitios de Biotransformación

• Hígado (principal órgano metabolizador). Riñones, pulmones e intestinos tienen actividad metabólica menor.
• El fenómeno de primer paso reduce la cantidad de fármaco activo disponible tras la administración oral.

Fenómeno del primer paso

• Metabolismo del fármaco en el hígado antes de llegar a la circulación sistémica.

Vías de evitar el primer paso hepático

Sublingual

• Transdérmica
• Parenteral
• Rectal (parcialmente)

Fases de la Biotransformación

Fase I: Reacciones No Sintéticas (Transformación)

• Introducen o modifican un grupo funcional en el fármaco:
• Tipos de reacciones

Reacciones

• Oxindación: CYP-450
• Reducción: fármacos con grupos azo.
• Hidrólisis: ésteres y amidas

Fase II: Reacciones Sintéticas (Conjugación)

Tipos de conjugación

• Grupos polares
• Glucuronidación más común
• Sulfotonjugación
• Acetilación
• Conjugación con glutatión
• Metabolítos más polares listos para eliminar

Sistema de Enzimas Citocromo P-450

• Metabolizan la mayoria de los fármacos
• Factores que afectan la actividad

Aplicaciones Clínicas

• Personalización de tratamientos
• Reducción de los efectos adversos
• Selección de la vía mejor
• Manjeo de interacciones farmacológicas

Excreción y acumulación de fármacos

Excreción

• El proceso mediante el cual el cuerpo elimina el fárnmaco y sus metabolitos.
• Los fármacos deben ser polaress e hidrosolubles para ser eliminados

Donde ocurre

• A traves de los riñoness y el higado.

Conceptos Claves

Protorrea

• Cantidad de fármaco eliminado por unidad de tiempo

Vida media

• Se requieren 4 a 5 días para su eliminación

Depuración

• Eliminar de circulación sistémica.
• Se mide en ml/min y con la siguiente fórmula: CL = U X V/P

Tipos de Cinética de Eliminación

Tipo 1

• Se elimina una cantidad de fármaco por unidad de tiempo
• No se saturan las enzimas

Tipo 2

• Se eliminan dependiendo de la concentracón plasmática

Vias de Eliminación de los fármacos

Excreción renal

1. Filtración glomerular: sustancias de bajo peso molecular

2. Secreción tubular proximal 3 Reabsorción tubular distal

Barreras fisiológicas

• HBE: sistema nervioso central
• Hematoacuosa: humor acuoso
• Placentaria: entre madre y feto

Mecanismos de daño celular

• Hipoxia e isquemia
• Agentes físico
• Agentes químicos

Hipertrofia

• Agrandamiento de la célula
• Aumento del tejido orgánico

Causas de la hipertrofia

• Mayor demanda funcional
• Estimulación homornal
• Estrés metabólico o mecánico

Hiperplasia

• Aumento en células de un órgano Causas
• Crecimiento que estimulan la división celular
• Hormonal

Atrofia

• Disminución del tejido celular
• Cambios reversibles
• Mecanismo de adaptación

Causas

• Carga de trabajo
• Pérdida de inervación

Metaplasia

Cambio reversible, la célula puede resistir mejor el estrés, pero pierde algunas funciones especializadas del tejido original.

Causas

Irritación Inflamación Déficit B12

Muerte Celular

Nercosis

• Ruptura de la membrana

Apoptosis

• Muerte celular programada por la célula
• No rompe la membrana
• Elimina la célula

Tipos de Necrosis

• Coagulativa
• Licuefactiva
• Gangremosa
• Caseosa

Acumulación de pigentos endógenos

• Hemoglobina, proteínas
• Lípidos, liposfucina

Pigmentos Exógenos

• Carvón, tatuajes

Calcificación patológica distrófica

• Tejidos dañados con o sin alteraciones y calcio.
• Hueso, cartílago, riñón

Envejicimiento celular

• Daños morfológicos y funcionales que se acumulan en la célula.