L. 6

INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE
L. 6

Proporzionalità di azione di un farmaco
Farmaco
Azione
farmacologica
Veleno
inefficace
dosaggio
tossico

Vie di
somministrazione
percutanea pelle
intravenosa
intramuscolo muscolo
intratecale
inalazione
LCR
Polmone
Assorbimento e distribuzione Eliminazione
sistema
portale
sistema
metaboliti
orale/rettale intestino
biliare
feci
SNC
fegato
plasma
rene urina
ghiandole
latte
sudore
saliva
lacrime
aria
espirata

Perturbazione recettoriale
In blu la struttura della proteina senza ligando. In rosso la
struttura della proteina dopo legame al ligando.

+ → attivazione
- → inibizione
ligando + recettore
ligando-recettore*
+ o –
sistema

ligandi
endogeni esogeni
Concetto di recettore
Struttura cellulare in grado di
riconoscere e legare una molecola
chimica (ligando)

Ligando endogeno
Recettori di membrana per neurotrasmettitori
acetilcolina muscarina
Recettore
muscarinico
effetto
Ligando esogeno

Recettori di membrana per
fattori di crescita
P P
EFFETTORI

Recettori citosolici

COX
Inibitori enzimatici
ligando
metaboliti
EFFETTORI

Rappresentazione matematica dell’azione dei farmaci
y=ax 2 +bx+c

DE 50
y=ax+b
16 %
84%
L’azione di un farmaco è proporzionale al log della dose

INTERAZIONE FARMACO-RECETTORE
Legge dell’azione di massa:
K1 [F]+[R] [FR]
K2 Dove:
[F]= concentrazione del farmaco;
[R]= concentrazione dei recettori liberi;
[FR]= concentrazione del complesso farmaco-recettore;
K 1 =costante della velocità di formazione del complesso [FR];
K 2 =costante della velocità di dissociazione del complesso [FR];
La velocità di una reazione chimica è proporzionale al prodotto
della concentrazione dei reagenti, per cui si ha che:
velocità di formazione = K1[F][R]
velocità di dissociazione = K2[FR]
(1)

da cui deriva che:
K
K
1
2
Ka
e
FR F R Ka=costante di associazione
K
K
2
1
Kd
FR FR (2)
Kd=costante di dissociazione

Risolvendo la (2) per [R] si ha:
I recettori totali saranno:
K
K
R
Sostituendo [R] nella (4) con la (3) si ha:
2
1
Kd
Kd
FR F (3)
Rt R FR FR F Rt
Kd
FR FR FR (4)
(2)
(5)

iarrangiando la (5) si ha:
riarrangiando la (6) si ha:
riarrangiando la (7) si ha:
FR F F Rt Kd
Rt Rt Kd
FR F Rt
Kd
FR FR FRF F FR Kd F F invertendo
(7)
FR Rt (5)
(6)
F Kd
F
(8)

Considerando che l’azione di un farmaco è proporzionale alla percentuale dei
recettori occupati, avremo che:
Quindi la (8) diventa:
FR Rt
E
effetto
F Kd
F
Presupponendo di avere occupato il 50% dei recettori si può prevedere E=0.5,
per cui si ha:
. 5
F
F Kd
(9)
E
0 (10)

sviluppando la (10):
per cui si ha:
F 0.
5Kd
F 0. 5
Kd
F 0.
F 0. 5Kd
5
0. 5Kd
0.
5
Quindi: la concentrazione di farmaco che produce il 50% dell’effetto farmacologico
(EC 50 ) è pari, in valore, alla costante di dissociazione di un farmaco dal recettore.
Il valore negativo del logaritmo 10 della Kd=EC 50 si definisce come pD 2 .
F F

effetto (%)
Concentrazione efficace 50 o dose efficace 50
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
EC 50A
10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3
log [F]
A
EC50=6x10 -7 M pD2=6.22