Interacciones Fármaco-Receptor

Las interacciones fármaco-receptor describen cómo un compuesto se une a un objetivo macromolecular y produce una respuesta. Dos propiedades rigen este encuentro: la afinidad, la fuerza con la que el ligando se une, y la eficacia, la capacidad del ligando unido para modificar la actividad del objetivo. Para los productos naturales, este marco explica cómo los metabolitos vegetales y microbianos actúan como agonistas, antagonistas o moduladores, y por qué algunos interactúan con varios receptores simultáneamente.

Definition

Una interacción fármaco-receptor es la unión reversible (o, menos comúnmente, irreversible) de un ligando a un receptor u otro objetivo molecular, caracterizada por su afinidad y por la eficacia con la que el ligando unido altera la función del objetivo.

Scope

Esta entrada, enmarcada en la farmacología de productos naturales, cubre los principios de la unión de ligandos —afinidad, eficacia, agonismo, antagonismo y modulación— y cómo los productos naturales se ajustan a ellos, incluyendo su tendencia a la interacción con múltiples objetivos. Complementa el nodo separado de interacciones fármaco-receptor mantenido bajo farmacodinámica clínica. Es conceptual y no proporciona orientación sobre dosificación o tratamiento.

Core questions

• ¿Qué distingue la afinidad de la eficacia en una interacción ligando-receptor?
• ¿Cómo difieren los agonistas, antagonistas, agonistas parciales y moduladores en su efecto sobre un receptor?
• ¿Cómo interactúan los productos naturales con receptores, enzimas y otros objetivos?
• ¿Por qué muchos productos naturales se unen a más de un objetivo, y qué implica esto?

Key concepts

• Afinidad y la constante de disociación de equilibrio
• Eficacia y actividad intrínseca
• Agonismo, agonismo parcial y agonismo inverso
• Antagonismo competitivo y no competitivo
• Modulación alostérica
• Interacción con múltiples objetivos (polifarmacología)
• Selectividad y especificidad de unión

Mechanisms

Un ligando se une primero a su objetivo con una afinidad característica; si la unión produce una respuesta depende de la eficacia. Los agonistas completos provocan una respuesta máxima, los agonistas parciales una submaximal, los antagonistas ocupan el sitio sin activarlo, y los moduladores alostéricos se unen a un sitio distinto para ajustar la actividad del objetivo —conceptos sistematizados en la farmacología de receptores (Kenakin, 2012). Los productos naturales utilizan esta misma maquinaria, y debido a que su espacio químico es amplio, muchos se unen a múltiples objetivos, por lo que una visión de farmacología de redes a menudo describe mejor su acción que un modelo de receptor único (Hopkins, 2008). El rendimiento continuo de andamios de productos naturales activos en receptores en el descubrimiento de fármacos refleja el ajuste estructural entre estas moléculas y los objetivos biológicos (Newman & Cragg, 2016; Atanasov et al., 2021).

Clinical relevance

La afinidad y la eficacia sustentan cómo se caracterizan y comparan la acción y la selectividad de los productos naturales, apoyando la evaluación de la evidencia y la interpretación de los ensayos de unión y funcionales. Esta entrada explica esos principios y no es una base para decisiones diagnósticas o de tratamiento individuales.

History

El concepto de receptor y la distinción entre afinidad y eficacia se desarrollaron a lo largo del siglo XX a medida que la farmacología cuantitativa maduraba, y siguen siendo la base de cómo se describen las interacciones ligando-objetivo (Kenakin, 2012). A medida que la caracterización de objetivos se amplió, el reconocimiento de que muchos ligandos, incluidos los productos naturales, interactúan con múltiples receptores dio origen a la farmacología de redes como un marco explícito (Hopkins, 2008).

Key figures

• Terry P. Kenakin
• Andrew L. Hopkins
• David J. Newman
• Atanas G. Atanasov

Seminal works

• kenakin-2012
• hopkins-2008

Frequently asked questions

¿Cuál es la diferencia entre afinidad y eficacia?

La afinidad es la fuerza con la que un ligando se une a su objetivo; la eficacia es la efectividad con la que el ligando unido modifica la actividad del objetivo. Una molécula puede unirse fuertemente y, sin embargo, producir poca o ninguna respuesta.

¿Por qué los productos naturales a menudo se unen a varios receptores?

Su amplia diversidad química permite que muchos de ellos se ajusten a más de un objetivo, por lo que su farmacología se describe frecuentemente con un marco de múltiples objetivos o de red en lugar de un modelo de receptor único.