La curva dosis-respuesta Seminario Práctico nº 1 Facultad de Medicina Departamento de Farmacología y Terapéutica Seminario Práctico Nº 1 LA CURVA DOSIS-RESPUESTA. UN EXPERIMENTO EN ÓRGANO AISLADO. Con este seminario práctico se pretende conocer la forma en que se obtienen los datos sobre la relación existente entre las concentraciones o dosis crecientes de un fármaco y los cambios de un parámetro biológico, por ejemplo, la presión arterial, la frecuencia cardiaca o el tono vascular (vasodilatación o vasoconstricción). Esta relación se suele ajustar a una sigmoidea, la curva dosis (o concentración) – respuesta. Una vez construidos, se analizarán las características de dichas curvas y se harán las comparaciones estadísticas correspondientes, a fin de conocer el grado de significación de las diferencias entre las curvas controles (agonista) y problema (agonista más antagonista). Con este seminario práctico se pretende que el alumno tenga una idea clara de la rica información que proporciona una curva dosis-respuesta, base de la Farmacología. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA En un miógrafo para pequeños vasos (Figura 1) se montaron tres segmentos obtenidos del lecho arterial mesentérico de rata, con un diámetro de entre 200 y 400 µm. Los vasos estaban bañados con una solución fisiológica de Krebs-bicarbonato a pH 7.4 y oxigenada a 37 ºC. La tensión basal se ajustó aproximádamente a 0.5 g (5mN, aproximádamente). La adición al baño de noradrenalina (NA; 2µM) produjo una respuesta vasoconstrictora que alcanzó un tono estable en dos o tres minutos. En ese momento, se inició la administración de concentraciones crecientes y acumulativas de acetilcolina (AC, de 10-9 a 10-5 M), lo que produjo una respuesta vasodilatadora concentración-dependiente (Figura 2). Estas respuestas se cuantifican en la Tabla 1: Fármaco NA (2 µM) ACh, 10-9 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-8 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-7 M ACh, 3x10-7 M ACh, 10-6 M ACh, 3x10-6 M ACh, 10-5 M Segmento 1 7,02 6,19 5,63 4,20 2,94 0,92 0,52 0,73 0,76 0,76 Farmacología General. Tercer Curso Segmento 2 8,78 8,42 7,43 7,11 6,09 1,15 0,40 0,38 0,30 0,30 Segmento 3 9,98 8,75 8,38 6,71 5,57 1,08 0,39 0,25 0,25 0,25 1 La curva dosis-respuesta Seminario Práctico nº 1 Las cifras corresponden al tono de la pared de los microvasos, expresado en mNewtons (1 mN equivale aproximádamente a 0,1 g), tras la administración de la concentración de fármaco respectiva. A continuación, se lavó la preparación varias veces con solución fisiológica hasta que los microvasos alcanzaron su tensión basal inicial. Entonces se adicionó un antagonista específico de receptores muscarínicos (atropina) y, tras 15 minutos de incubación, se repitió la adición de NA (2 µM) y la curva dosis-respuesta a AC (10-9 a 10-5 M). Las respuestas obtenidas en estas circunstancias se muestran en la Tabla 2: Fármaco NA (2 µM) ACh, 10-9 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-8 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-7 M ACh, 3x10-7 M ACh, 10-6 M ACh, 3x10-6 M ACh, 10-5 M Segmento 1 9,07 9,07 9,07 9,07 8,94 7,37 6,22 4,15 1,18 0,21 Segmento 2 9,67 9,67 9,40 8,80 8,80 8,23 7,04 4,09 1,15 0,21 Segmento 3 11,61 11,61 11,61 10,22 9,53 8,66 6,88 4,33 1,24 0,33 Como en la Tabla 1, las cifras corresponden al tono de la pared de los microvasos, expresadas en mN, tras la administración de la concentración respectiva de fármaco. CUESTIONES 1ª. Determine el efecto máximo producido por la AC en cada caso. Otorgue al efecto máximo el valor de 100% y exprese el resto de los datos en porcentaje sobre el mismo. Valores en condiciones basales: Fármaco NA (2 µM) ACh, 10-9 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-8 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-7 M ACh, 3x10-7 M ACh, 10-6 M ACh, 3x10-6 M ACh, 10-5 M Segmento 1 Farmacología General. Tercer Curso Segmento 2 Segmento 3 2 La curva dosis-respuesta Seminario Práctico nº 1 Valores en presencia del antagonista: Fármaco NA (2 µM) ACh, 10-9 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-8 M ACh, 3x10-9 M ACh, 10-7 M ACh, 3x10-7 M ACh, 10-6 M ACh, 3x10-6 M ACh, 10-5 M Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 2ª. Represente en forma semilogarítmica las curvas dosis-respuesta de cada segmento, tanto en condiciones basales como en presencia del antagonista. Determine la CE50. Analice el significado del Efecto Máximo y CE50 en relación con la ocupación de receptores, según los postulados de la Teoría de Clark. Determine la KD y calcule la pD2 en cada curva de AC. 3ª. Analice el concepto de variabilidad biológica. Proponga el posible análisis estadístico de los datos y represente la gráfica correspondiente. 4ª. Comente el tipo de antagonista empleado. Discuta sus características y compárelas con otros tipos de antagonistas. 5ª. Recuerde el concepto de pA2 para un antagonista. Discuta si la concentración de antagonista empleada en este experimento está en el rango de su pA2 6ª. Defina las características de un agonista parcial. Comente los conceptos de potencia y eficacia de un agonista. Farmacología General. Tercer Curso 3 Miógrafo para pequeños vasos Transductor Figura 1 Figura 2 Protocolo experimental ACh (log M) -8 -7,5 -7 -6,5 -6 NA -5,5