Farmacología Molecular

FARMACOLOGÍA MOLECULAR
INTRODUCCIÓN
Como Q. F. B. es importante saber que para producir un efecto, los fármacos tienen que interactuar con moléculas diana en el organismo, ya que es parte de nuestra formación integral como alumnos. Con lo aprendido en cursos anteriores, tenemos la noción de los elementos que forman las biomoléculas y sus características, ahora hablaremos de estas biomoléculasen un nivel especializado, en particular, hablaremos de las moléculas diana, que son, generalmente, de naturaleza proteica, aunque también pueden ser de naturaleza lipídica, lipoproteica o ácidos nucleicos.
Uno de los tipos más frecuentes de proteínas sobre las que actúan los fármacos son los receptores, estructuras macromoleculares encargadas directa y específicamente de la señalizaciónquímica entre células y dentro de ellas. Para esto, permiten la unión selectiva de ligandos endógenos o exógenos, a lo que responden con una modificación específica de las funciones celulares. Otras proteínas utilizadas habitualmente como dianas farmacológicas son canales iónicos, enzimas y moléculas transportadoras.
CANALES IÓNICOS
Definición
Los canales iónicos son estructuras que atraviesan lamembrana plasmática (transmembrana) a modo de poros y que permiten el flujo selectivo y rápido de determinados iones (alrededor de 107 iones/seg-1) a favor de un gradiente químico y eléctrico. Su papel es muy importante en la fisiología celular, ya que sus señales alteran el potencial de membrana o la composición iónica intracelular.
Las señales capaces de activar un canal iónico dependen del tipode canal del que se trate:
* Canales dependientes de voltaje (o de potencial): se abren en respuesta a modificaciones del potencial de membrana, como despolarización.
* Canales operados por receptor (receptores ionotrópicos): se activan por ligandos extracelulares, generalmente neurotransmisores, que interactúan con dominios específicos de la molécula que conforma el canal.
Además deéstos, existen otros mecanismos de control intracelulares, entre ellos, modificaciones por fosforilación o interacción directa con ciertas moléculas, como ligandos citoplasmáticos de pequeño tamaño, proteínas G, proteínas de andamiaje y otros canales iónicos. En algunos casos, los canales iónicos se activan por fuerzas mecánicas capaces de tensionar o relajar la molécula.
Los canales iónicosmuestran selectividad tanto para el tipo de iones que dejan pasar a través, como para el estímulo que lo activa. La selectividad de ión permeado es mayor en los canales dependientes de voltaje que en los que operan por receptores.
En general, los canales se hallan cerrados, y se abren en respuesta a las señales específicas antes mencionadas. Así, los estados en que puede encontrarse el canal son lossiguientes:
1. Estado de reposo: canal cerrado y susceptible de ser activado.
2. Estado activo: canal abierto.
3. Estado inactivado o refractario: canal cerrado y que no responde a estímulos de apertura.
En los canales dependientes de voltaje, la inactivación se produce inmediatamente después de la activación, por un mecanismo atribuido a cambios conformacionales por los que dominioscitoplasmáticos del canal interfieren en el poro de éste taponándolo. En el canal operado por receptor, el estado refractario se provoca tras una exposición prolongada del receptor al ligando, en un proceso que se conoce como desensibilización; ésta se debe normalmente a fosforilación y, a menudo, a la consiguiente internalización de los receptores.
Clasificación
* Canales dependientes devoltaje
Permiten el paso selectivo de ciertos iones, principalmente Na+, Ca2+ y K+, en respuesta a un cambio en el potencial de membrana. Dicho paso tiene como resultado, a su vez, cambios de tipo eléctrico, como variaciones en el potencial de membrana que incluyen la propagación y la modulación de los potenciales de acción, y cambios no eléctricos, principalmente el cambio de concentración...