Una vez que los fármacos han sido ingeridos, inyectados, inhalados o absorbidos a través de la piel, la mucosa sublingual o la mucosa que hay en el interior del tórax, la mayor parte pasan al torrente sanguíneo y circulan por todo el organismo. (Véase también Definición de la farmacodinámica.) Algunos fármacos se administran directamente en el lugar donde deben actuar. Por ejemplo, las gotas oftálmicas se aplican directamente en los ojos. Entonces el medicamento interacciona con las células o tejidos donde produce el efecto deseado (zonas diana). Esta interacción se denomina selectividad.
La selectividad es el grado en que un fármaco actúa sobre un sitio determinado con respecto a otros sitios.
Los fármacos relativamente no selectivos afectan a muchos órganos o tejidos distintos. Por ejemplo, la atropina, un fármaco que se utiliza como relajante muscular del sistema digestivo, también puede producir relajación en los músculos oculares y en las vías respiratorias.
Los fármacos relativamente selectivos, por ejemplo los antiinflamatorios no esteroideos (AINE), como la aspirina (ácido acetilsalicílico) y el ibuprofeno (véase Analgésicos no opiáceos), tienen como diana cualquier área donde exista inflamación.
Los fármacos altamente selectivos afectan principalmente a un único órgano o sistema. Por ejemplo, la digoxina, que se administra para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca, afecta sobre todo al corazón, incrementando su eficacia de bombeo. La acción de los somníferos se dirige de forma específica a determinadas neuronas cerebrales.
El lugar donde los fármacos ejercen sus efectos está relacionado con la forma en que interactúan con células o sustancias específicas, como las enzimas.
Receptores celulares
La mayoría de las células presentan muchos tipos de receptores en su superficie. Un receptor es una molécula con una estructura tridimensional específica, que permite la fijación únicamente de sustancias que se unen a ella con precisión, del mismo modo que una llave encaja en su cerradura.
Los receptores facilitan que las sustancias naturales (producidas en el organismo) que se encuentran en el exterior de la célula ejerzan influencia sobre la actividad celular. Ejemplos de tales sustancias incluyen neurotransmisores (sustancias químicas que transmiten mensajes entre las células en el sistema nervioso) y hormonas (sustancias químicas liberadas en el torrente sanguíneo por un órgano y que actúan sobre otro órgano). Esta influencia puede consistir en estimular o inhibir un proceso interno de la célula. Los fármacos tienden a imitar la acción de estas sustancias naturales, utilizando los receptores de forma similar. Por ejemplo, la morfina y otros analgésicos relacionados actúan sobre los mismos receptores cerebrales que utilizan las endorfinas, sustancias producidas por el cuerpo para conseguir el control del dolor.
Algunos fármacos se fijan solo a un tipo de receptor. Otros fármacos actúan como una llave maestra y pueden unirse a diferentes tipos de receptores en todo el cuerpo. La selectividad de un fármaco suele definirse en función de la manera específica en que se fija a los receptores.
Unión perfecta
Un receptor en la superficie de una célula tiene una estructura tridimensional que permite a una sustancia específica (como un fármaco, una hormona o un neurotransmisor) unirse a ella, ya que la sustancia tiene una estructura tridimensional que se adapta perfectamente al receptor, como una llave encaja en una cerradura. |
Agonistas y antagonistas
Los fármacos que tienen receptores diana se clasifican en agonistas o antagonistas. Los fármacos agonistas activan o estimulan sus receptores específicos, desencadenando una respuesta que incrementa o disminuye la actividad de la célula. Los antagonistas bloquean el acceso o la fijación a los receptores de los agonistas naturales del cuerpo, que suelen ser neurotransmisores, y mediante este tipo de actuación impiden o reducen las respuestas de la célula a sus agonistas naturales.
En las personas con asma pueden utilizarse de forma simultánea agonistas y antagonistas. Por ejemplo, el salbutamol (albuterol) puede administrarse con ipratropio. El salbutamol, un agonista, se une a receptores específicos (receptores adrenérgicos) en las células del tracto respiratorio, provocando la relajación de las células del músculo liso, lo que da lugar a un aumento en el calibre de las vías respiratorias (broncodilatación). El ipratropio, un antagonista, se adhiere a otro tipo de receptores (colinérgicos), bloqueando la unión de la acetilcolina, un neurotransmisor que causa la contracción de las células del músculo liso y produce un estrechamiento de las vías respiratorias (broncoconstricción). Ambos fármacos dilatan la vía aérea (y facilitan la respiración), pero lo hacen de forma diferente.
Los betabloqueantes, como el propranolol, constituyen un grupo de antagonistas ampliamente utilizado. Los betabloqueantes se emplean en el tratamiento de la hipertensión arterial, en la angina de pecho (dolor torácico causado por un aporte inadecuado de sangre al músculo cardíaco), en ciertas arritmias cardíacas y en la prevención de las jaquecas o migrañas. Bloquean o reducen la estimulación cardíaca producida por los neurotransmisores agonistas, epinefrina (adrenalina) y norepinefrina (noradrenalina), que son liberadas durante el estrés. Los antagonistas como los betabloqueantes son más efectivos cuando la concentración del agonista es elevada en una determinada parte del organismo. De la misma forma que en un control de carretera se detienen más vehículos en horas punta que durante la madrugada, los betabloqueantes, administrados a dosis que apenas influyen en la función normal del corazón, pueden tener un efecto mucho mayor cuando se producen descargas repentinas de hormonas liberadas en situaciones de estrés, y de este modo protegen al corazón de una estimulación excesiva.
Zonas diana en el organismo: receptores celulares
Ciertas sustancias naturales presentes en el organismo, como los neurotransmisores y las hormonas, tienen receptores diana específicos situados en la superficie de las células. Cuando estas sustancias se unen al receptor de una célula, estimulan ese receptor para realizar su función, que es producir o inhibir una acción específica en la célula. Los fármacos pueden localizar la diana específica y unirse a estos receptores. Algunos fármacos actúan como agonistas, estimulando al receptor, de la misma manera que lo hacen las sustancias naturales del organismo. Otros actúan como antagonistas, bloqueando la acción de las sustancias naturales sobre el receptor. Cada tipo de receptor tiene muchos subtipos, y los fármacos pueden actuar sobre uno o varios subtipos de receptores. | |||
Tipo de receptor | Agonista natural del organismo | Acción resultante | Fármacos que se dirigen al receptor |
Adrenérgicos | |||
Alfa 1 | Epinefrina y norepinefrina | Reacciones de «huida o lucha»: constricción de los vasos sanguíneos de la piel, el tracto digestivo y el aparato urinario Degradación de la glucosa en el hígado (liberando energía) Disminución de la actividad del estómago y del intestino Contracción del músculo liso en el aparato genital y urinario | Agonista: metoxamina y fenilefrina Antagonista: doxazosina, prazosina, tamsulosina y terazosina |
Alfa 2 | Epinefrina y norepinefrina | Disminución de la secreción de insulina, de la agregación plaquetaria, de la constricción de los vasos sanguíneos de la piel y el intestino, y de la liberación de norepinefrina por parte de los nervios | Agonista: clonidina Antagonista: yohimbina |
Beta 1 | Epinefrina y norepinefrina | Aumento en la frecuencia cardíaca, en la fuerza de contracción del corazón y en la secreción de renina (una hormona implicada en el control de la presión arterial) | Agonista: dobutamina e isoproterenol Antagonista: betabloqueantes (utilizados para el tratamiento de la hipertensión y las enfermedades cardíacas), como el atenolol y el metoprolol |
Beta 2 | Epinefrina y norepinefrina | Dilatación del músculo liso en los vasos sanguíneos, en las vías respiratorias y en los tractos digestivo y urinario Degradación del glucógeno en el músculo esquelético (liberando glucosa para producir energía) | Agonista: salbutamol (albuterol), isoetarina y terbutalina Antagonista: propranolol |
Colinérgicos | |||
Muscarínicos | Acetilcolina | Disminución de la frecuencia cardíaca y de la capacidad de contracción del corazón Constricción de las vías respiratorias Dilatación de los vasos sanguíneos de todo el cuerpo Aumento de la actividad del estómago, el intestino, la vejiga y las glándulas salivales, lagrimales y sudoríparas | Agonista: betanecol y carbacol Antagonista: atropina, ipratropio y escopolamina |
Nicotínicos | Acetilcolina | Contracción del músculo esquelético | Agonista: ninguno utilizado habitualmente Antagonista: atracurio, pancuronio y tubocurarina |
Histaminérgicos | |||
H1 | Histamina | Producción de una respuesta alérgica Contracción de los músculos de las vías respiratorias y del tracto digestivo Dilatación de los vasos sanguíneos de pequeño calibre Somnolencia (sedación) | Agonista: ninguno utilizado habitualmente Antagonista: cetirizina, clorfeniramina, clemastina, difenhidramina, fexofenadina y loratadina |
H2 | Histamina | Estimulación de las secreciones estomacales | Agonista: ninguno utilizado habitualmente Antagonista: cimetidina, famotidina y nizatidina |
Serotoninérgico | |||
Serotonina | Constricción de los vasos sanguíneos del cerebro Estimulación de la actividad (motilidad) del tracto digestivo Contracción de los vasos sanguíneos Efectos sobre el sueño, la memoria, la percepción sensorial, la regulación de la temperatura, el estado de ánimo, el apetito y la secreción hormonal | Agonista parcial: buspirona Agonista*: sumitriptán y zolmitriptán Antagonista: metisergida y ondansetrón | |
Dopaminérgico | |||
Dopamina | Implicación en el movimiento, el estado de ánimo, la capacidad reflexiva, el aprendizaje y la búsqueda de recompensa También aumenta el flujo sanguíneo hacia los riñones, lo que permite una mayor excreción de orina | Agonista: pramipexol y ropinirol Antagonista: olanzapina y risperidona | |
*Los antidepresivos llamados inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) actúan potenciando los efectos de la serotonina, pero no son agonistas (no actúan sobre el receptor de serotonina). | |||
Enzimas
Algunos medicamentos se dirigen a las enzimas, que regulan la velocidad de las reacciones químicas, en lugar de adherirse a receptores en las células. Los fármacos dirigidos a enzimas se clasifican en inhibidores o activadores (inductores). Por ejemplo, la lovastatina, un fármaco que reduce el nivel de colesterol, inhibe una enzima denominada HMG-CoA reductasa, que es fundamental en la producción de colesterol por el organismo. Un efecto adverso producido por el antibiótico rifampicina es la activación de las enzimas implicadas en el metabolismo de los anticonceptivos orales. Cuando una mujer que está tomando un anticonceptivo oral toma rifampicina de forma simultánea, el anticonceptivo es metabolizado (es decir, descompuesto en componentes inactivos) y eliminado del cuerpo con más rapidez de lo habitual, y por lo tanto puede ser ineficaz.
Interacciones químicas
Algunos fármacos ejercen sus efectos sin modificar la función celular y sin unirse a un receptor. Por ejemplo, la mayoría de los antiácidos disminuyen el ácido del estómago a través de reacciones químicas sencillas. Los antiácidos son bases que interactúan químicamente con los ácidos y neutralizan el ácido del estómago.
