Farmacología
La farmacología es una rama de las ciencias farmacéuticas que se ocupa del estudio de la acción de los medicamentos o medicamentos, donde un medicamento puede definirse amplia o estrechamente como cualquier molécula artificial, natural o endógena (desde dentro del cuerpo) que ejerce un efecto bioquímico o fisiológico en la célula, tejido, órgano u organismo (a veces la palabra farmacon se usa como un término para abarcar estos bioactivos endógenos y exógenos especies).
Más específicamente, es el estudio de las interacciones que ocurren entre un organismo vivo y productos químicos que afectan la función bioquímica normal o anormal. Si las sustancias tienen propiedades medicinales, se consideran productos farmacéuticos.
El campo abarca la composición y las propiedades del fármaco, la síntesis y el diseño del fármaco, mecanismos moleculares y celulares, mecanismos de órganos / sistemas, transducción de señales / comunicación celular, diagnóstico molecular, interacciones, biología química, terapia y aplicaciones médicas y capacidades antipatógenas.
Las dos áreas principales de farmacología son la farmacodinámica y la farmacocinética. La farmacodinámica estudia los efectos de un medicamento en los sistemas biológicos, y la farmacocinética estudia los efectos de los sistemas biológicos en un medicamento. En términos generales, la farmacodinámica analiza los productos químicos con receptores biológicos., y la farmacocinética discute la absorción, distribución, metabolismo y excreción (ADME) de productos químicos de los sistemas biológicos.
Farmacología no es sinónimo de farmacia.y los dos términos se confunden con frecuencia. La farmacología, una ciencia biomédica, se ocupa de la investigación, el descubrimiento y la caracterización de productos químicos que muestran efectos biológicos y la aclaración de la función celular y organismal en relación con estos productos químicos.
En contraste, la farmacia, una profesión de servicios de salud, se preocupa por la aplicación de los principios aprendidos de la farmacología en sus entornos clínicos; ya sea en una función de dispensación o atención clínica. En cualquier campo, el principal contraste entre los dos es su distinción entre la atención directa al paciente, la práctica farmacéutica y el campo de investigación orientado a la ciencia, impulsado por la farmacología.
Etimología
La palabra «farmacología» se deriva del griego φάρμακον, pharmakon, «droga, veneno, (paranormal) ; -λογία, -logia » estudio de «,» conocimiento de » (cf. la etimología de la farmacia ) Pharmakon está relacionado con pharmakos, el sacrificio ritual o el exilio de un chivo expiatorio o víctima humana en la religión griega antigua.
Historia
Los orígenes de la clínica farmacología posterior a la fecha de la Edad Media, con farmacognosis y Avicena ‘s Canon de la medicina, Pedro de España ‘ s Comentario de Isaac, y John de St Amand ‘s Comentario sobre la Antedotary de Nicolás. La farmacología temprana se centró en el herbalismo y las sustancias naturales, principalmente extractos de plantas.
Las medicinas fueron compiladas en libros llamados farmacopeas. Las drogas crudas se han usado desde la prehistoria como una preparación de sustancias de fuentes naturales. Sin embargo, el ingrediente activo de las drogas crudas no se purifican y la sustancia se adultera con otras sustancias.
La medicina tradicional varía entre culturas y puede ser específica de una cultura particular, como en la medicina tradicional china, mongol, tibetana y coreana. Sin embargo, gran parte de esto ha sido considerado como pseudociencia. Las sustancias farmacológicas conocidas como enteógenos pueden tener un uso espiritual y religioso y un contexto histórico.
En el siglo XVII, el médico inglés Nicholas Culpeper tradujo y usó textos farmacológicos. Culpeper detalló las plantas y las condiciones que podrían tratar. En el siglo XVIII, gran parte de la farmacología clínica fue establecida por el trabajo de William Withering. La farmacología como disciplina científica no avanzó más hasta mediados del siglo XIX en medio del gran resurgimiento biomédico de ese período.
Antes de la segunda mitad del siglo XIX, la notable potencia y especificidad de las acciones de drogas como la morfina, la quinina y la digital.se explicaron vagamente y con referencia a poderes químicos extraordinarios y afinidades con ciertos órganos o tejidos. El primer departamento de farmacología fue creado por Rudolf Buchheim en 1847, en reconocimiento de la necesidad de comprender cómo las drogas terapéuticas y los venenos producen sus efectos.
Posteriormente, el primer departamento de farmacología en Inglaterra se creó en 1905 en el University College de Londres.
La farmacología se desarrolló en el siglo XIX como una ciencia biomédica que aplicaba los principios de la experimentación científica a los contextos terapéuticos. El avance de las técnicas de investigación impulsó la investigación farmacológica y la comprensión. El desarrollo de la preparación del baño de órganos, donde las muestras de tejido se conectan a dispositivos de registro, como un miógrafo, y las respuestas fisiológicas se registran después de la aplicación del medicamento, permitió el análisis de los efectos de los medicamentos en los tejidos.
El desarrollo del ensayo de unión al ligando en 1945 permitió la cuantificación de la afinidad de unión de los fármacos en los objetivos químicos. Los farmacólogos modernos utilizan técnicas de genética., biología molecular, bioquímica y otras herramientas avanzadas para transformar información sobre mecanismos moleculares y objetivos en terapias dirigidas contra enfermedades, defectos o patógenos, y crear métodos para la atención preventiva, el diagnóstico y, en última instancia, la medicina personalizada.
Divisiones
La disciplina de la farmacología se puede dividir en muchas subdisciplinas, cada una con un enfoque específico.
Sistemas del cuerpo
La farmacología también puede centrarse en sistemas específicos que comprenden el cuerpo. Las divisiones relacionadas con los sistemas corporales estudian los efectos de las drogas en diferentes sistemas del cuerpo. Estos incluyen neurofarmacología, en el sistema nervioso central y periférico; inmunofarmacología en el sistema inmune.
Otras divisiones incluyen farmacología cardiovascular, renal y endocrina. Psicofarmacología, es el estudio de los efectos de las drogas en la psique, la mente y el comportamiento, como los efectos conductuales de las drogas psicoactivas.Incorpora enfoques y técnicas de neurofarmacología, comportamiento animal y neurociencia conductual, y está interesado en los mecanismos de acción conductuales y neurobiológicos de las drogas psicoactivas.
El campo relacionado de la neuropsicofarmacología se centra en los efectos de las drogas en la superposición entre el sistema nervioso y la psique.
La farmacometabolómica, también conocida como farmacometabonómica, es un campo que se deriva de la metabolómica, la cuantificación y el análisis de los metabolitos producidos por el cuerpo. Se refiere a la medición directa de metabolitos en los fluidos corporales de un individuo, con el fin de predecir o evaluar el metabolismo de los compuestos farmacéuticos, y comprender mejor el perfil farmacocinético de un medicamento.
La farmacometabolómica se puede aplicar para medir los niveles de metabolitos después de la administración de un medicamento, a fin de controlar los efectos del medicamento en las vías metabólicas.La farmacomicrobiómica estudia el efecto de las variaciones del microbioma en la disposición, acción y toxicidad del fármaco.
La farmacomicrobiómica se relaciona con la interacción entre las drogas y el microbioma intestinal. La farmacogenómica es la aplicación de tecnologías genómicas para el descubrimiento de fármacos y una mayor caracterización de fármacos relacionados con el genoma completo de un organismo. Para la farmacología con respecto a genes individuales, la farmacogenética estudia cómo la variación genética da lugar a diferentes respuestas a los medicamentos.
La farmacoepigenetica estudia los patrones de marcado epigenético subyacentes que conducen a variaciones en la respuesta de un individuo al tratamiento médico.
Práctica clínica y descubrimiento de fármacos
La farmacología se puede aplicar dentro de las ciencias clínicas. La farmacología clínica es la ciencia básica de la farmacología que se centra en la aplicación de principios y métodos farmacológicos en la clínica médica y en la atención y los resultados del paciente. Un ejemplo de esto es la posología, que es el estudio de cómo se dosifican los medicamentos.
La farmacología está estrechamente relacionada con la toxicología. Tanto la farmacología como la toxicología son disciplinas científicas que se centran en comprender las propiedades y acciones de los productos químicos. Sin embargo, la farmacología enfatiza los efectos terapéuticos de los químicos, usualmente drogas o compuestos que podrían convertirse en drogas, mientras que la toxicología es el estudio de los efectos adversos de los químicos y la evaluación de riesgos.
El conocimiento farmacológico se utiliza para aconsejar farmacoterapia en medicina y farmacia.
Descubrimiento de drogas
El descubrimiento de fármacos es el campo de estudio relacionado con la creación de nuevos fármacos. Abarca los subcampos del diseño y desarrollo de fármacos. El descubrimiento de fármacos comienza con el diseño de fármacos, que es el proceso inventivo para encontrar nuevos fármacos. En el sentido más básico, esto implica el diseño de moléculas que son complementarias en forma y carga a un objetivo biomolecular dado.
Después de que se haya identificado un compuesto de plomo a través del descubrimiento de fármacos, el desarrollo de fármacos implica llevar el fármaco al mercado. El descubrimiento de fármacos está relacionado con la farmacoeconomía, que es la subdisciplina deeconomía de la salud que considera el valor de los medicamentos La farmacoeconomía evalúa el costo y los beneficios de los medicamentos para guiar la asignación óptima de recursos de atención médica.
La ingeniería farmacéutica, una rama de la ingeniería, estudia las técnicas utilizadas para el descubrimiento, formulación, fabricación y control de calidad del descubrimiento de fármacos. La farmacología de seguridad se especializa en detectar e investigar posibles efectos indeseables de las drogas.
El desarrollo de medicamentos es una preocupación vital para la medicina, pero también tiene fuertes implicaciones económicas y políticas. Para proteger al consumidor y prevenir el abuso, muchos gobiernos regulan la fabricación, venta y administración de medicamentos. En los Estados Unidos, el organismo principal que regula los productos farmacéuticos es la Administración de Alimentos y Medicamentos;
Hacen cumplir los estándares establecidos por la Farmacopea de los Estados Unidos. En la Unión Europea, el principal organismo que regula los productos farmacéuticos es la EMA, y hacen cumplir los estándares establecidos por la Farmacopea Europea.
La estabilidad metabólica y la reactividad de una biblioteca de compuestos farmacológicos candidatos deben evaluarse para el metabolismo del fármaco y los estudios toxicológicos. Se han propuesto muchos métodos para predicciones cuantitativas en el metabolismo de fármacos; Un ejemplo de un método computacional reciente es SPORCalc.
Una ligera alteración de la estructura química de un compuesto medicinal podría alterar sus propiedades medicinales, dependiendo de cómo la alteración se relacione con la estructura del sustrato o el sitio del receptor en el que actúa: esto se denomina relación de actividad estructural (SAR). Cuando se ha identificado una actividad útil, los químicos fabricarán muchos compuestos similares llamados análogos, para tratar de maximizar el o los efectos medicinales deseados.
Esto puede llevar desde unos pocos años hasta una década o más, y es muy costoso. También se debe determinar qué tan seguro es consumir el medicamento, su estabilidad en el cuerpo humano y la mejor forma de entrega al sistema de órganos deseado, como tabletas o aerosoles. Después de extensas pruebas, que pueden tomar hasta seis años, el nuevo medicamento está listo para su comercialización y venta.
Debido a estos largos plazos, y debido a que de cada 5000 medicamentos nuevos potenciales, por lo general, solo uno llegará al mercado abierto, esta es una forma costosa de hacer las cosas, que a menudo cuesta más de mil millones de dólares. Para recuperar este desembolso, las compañías farmacéuticas pueden hacer varias cosas:
- Investigue cuidadosamente la demanda de su nuevo producto potencial antes de gastar un desembolso de fondos de la compañía.
- Obtenga una patente sobre el nuevo medicamento evitando que otras compañías produzcan ese medicamento por un cierto tiempo.
La ley de beneficios inversos describe la relación entre los beneficios terapéuticos de un medicamento y su comercialización.
Al diseñar medicamentos, se debe considerar el efecto placebo para evaluar el verdadero valor terapéutico del medicamento.
El desarrollo de fármacos utiliza técnicas de química medicinal para diseñar fármacos químicamente. Esto se superpone con el enfoque biológico de encontrar objetivos y efectos fisiológicos.
Contextos más amplios
La farmacología puede estudiarse en relación con contextos más amplios que la fisiología de los individuos. Por ejemplo, la farmacoepidemiología es el estudio de los efectos de las drogas en un gran número de personas y se relaciona con los campos más amplios de la epidemiología y la salud pública. La farmacoambiente o farmacología ambiental es un campo íntimamente relacionado con la ecología y la salud pública.
La salud humana y la ecología están íntimamente relacionadas, por lo que la farmacología ambiental estudia el efecto ambiental de los medicamentos y productos farmacéuticos y de cuidado personal en el medio ambiente.
Las drogas también pueden tener importancia etnocultural, por lo que la etnofarmacología estudia los aspectos étnicos y culturales de la farmacología.
Campos emergentes
La fotofarmacología es un enfoque emergente en medicina en el que las drogas se activan y desactivan con la luz. La energía de la luz se usa para cambiar la forma y las propiedades químicas de la droga, lo que resulta en una actividad biológica diferente. Esto se hace para finalmente lograr el control cuando y donde las drogas están activas de manera reversible, para prevenir los efectos secundarios y la contaminación de las drogas en el medio ambiente.
Teoría de la farmacología
El estudio de los productos químicos requiere un conocimiento íntimo del sistema biológico afectado. Con el creciente conocimiento de la biología celular y la bioquímica, el campo de la farmacología también ha cambiado sustancialmente. Se ha hecho posible, a través del análisis molecular de los receptores, diseñar productos químicos que actúen sobre la señalización celular específica o vías metabólicas al afectar los sitios directamente en los receptores de la superficie celular (que modulan y median las vías de señalización celular que controlan la función celular).
Los productos químicos pueden tener propiedades y efectos farmacológicamente relevantes. La farmacocinética describe el efecto del cuerpo sobre el producto químico (p. Ej., Vida media y volumen de distribución ), y la farmacodinámica describe el efecto del producto químico sobre el cuerpo (deseado o tóxico ).
Sistemas, receptores y ligandos
La farmacología se estudia típicamente con respecto a sistemas particulares, por ejemplo, sistemas neurotransmisores endógenos. Los principales sistemas estudiados en farmacología pueden clasificarse por sus ligandos e incluyen acetilcolina, adrenalina, glutamato, GABA, dopamina, histamina, serotonina, cannabinoide y opioide.
Los objetivos moleculares en farmacología incluyen receptores, enzimas y proteínas de transporte de membrana. Las enzimas pueden ser atacadas con inhibidores enzimáticos. Los receptores generalmente se clasifican en función de la estructura y la función. Los principales tipos de receptores estudiados en farmacología incluyen receptores acoplados a proteínas G, canales iónicos activados por ligando y receptores tirosina quinasas.
Farmacodinámica
Los modelos farmacológicos incluyen la ecuación de Hill, la ecuación de Cheng-Prusoff y la regresión de Schild. La teoría farmacológica a menudo investiga la afinidad de unión de los ligandos a sus receptores.
Se dice que la medicación tiene un índice terapéutico estrecho o amplio, cierto factor de seguridad o ventana terapéutica. Esto describe la relación del efecto deseado al efecto tóxico. Un compuesto con un índice terapéutico estrecho (cercano a uno) ejerce el efecto deseado a una dosis cercana a su dosis tóxica.
Un compuesto con un amplio índice terapéutico (mayor de cinco) ejerce el efecto deseado a una dosis sustancialmente inferior a su dosis tóxica. Aquellos con un margen estrecho son más difíciles de dosificar y administrar, y pueden requerir monitoreo terapéutico de drogas (ejemplos son warfarina, algunos antiepilépticos, antibióticos aminoglucósidos ).
La mayoría de los anticancerígenoslos medicamentos tienen un margen terapéutico estrecho: los efectos secundarios tóxicos casi siempre se encuentran en dosis utilizadas para matar tumores.
El efecto de las drogas se puede describir con la aditividad de Loewe.
Farmacocinética
La farmacocinética es el estudio de la absorción corporal, distribución, metabolismo y excreción de fármacos.
Al describir las propiedades farmacocinéticas de la sustancia química que es el ingrediente activo o el ingrediente farmacéutico activo (API), los farmacólogos a menudo están interesados en L-ADME :
- Liberación : ¿cómo se desintegra la API (para formas orales sólidas (descomponiéndose en partículas más pequeñas), dispersada o disuelta del medicamento?
- Absorción : ¿cómo se absorbe el API (a través de la piel, el intestino, la mucosa oral )?
- Distribución : ¿cómo se propaga la API a través del organismo?
- Metabolismo : es el API convertido químicamente dentro del cuerpo y en qué sustancias. ¿Son estos activos (también)? ¿Podrían ser tóxicos?
- Excreción : ¿cómo se excreta el API (a través de la bilis, la orina, el aliento y la piel)?
El metabolismo de los medicamentos se evalúa en farmacocinética y es importante en la investigación y prescripción de medicamentos.
Administración, política de drogas y seguridad
Política de drogas
En los Estados Unidos, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) es responsable de crear pautas para la aprobación y el uso de medicamentos. La FDA exige que todos los medicamentos aprobados cumplan dos requisitos:
- Se debe encontrar que el medicamento es efectivo contra la enfermedad para la cual está buscando aprobación (donde ‘efectivo’ significa solo que el medicamento funcionó mejor que el placebo o los competidores en al menos dos ensayos).
- El medicamento debe cumplir con los criterios de seguridad al estar sujeto a pruebas en animales y humanos controlados.
Obtener la aprobación de la FDA generalmente lleva varios años. Las pruebas realizadas en animales deben ser extensas y deben incluir varias especies para ayudar en la evaluación tanto de la efectividad como de la toxicidad del medicamento. La dosis de cualquier medicamento aprobado para su uso está destinada a estar dentro de un rango en el que el medicamento produce un efecto terapéutico o el resultado deseado.
La seguridad y la eficacia de los medicamentos recetados en los EE. UU. Están reguladas por la Ley federal de comercialización de medicamentos recetados de 1987.
La Agencia Reguladora de Medicamentos y Productos Sanitarios (MHRA) tiene un papel similar en el Reino Unido.
Medicare Parte D es un plan de medicamentos recetados en los EE. UU.
La Ley de Comercialización de Medicamentos Recetados (PDMA) es un acto relacionado con la política de medicamentos.
Los medicamentos recetados son medicamentos regulados por la legislación.
Sociedades y educación
Sociedades y administración
La Unión Internacional de Farmacología Básica y Clínica, la Federación de Sociedades Farmacológicas Europeas y la Asociación Europea de Farmacología Clínica y Terapéutica son organizaciones que representan la estandarización y regulación de la farmacología clínica y científica.
Se han desarrollado sistemas para la clasificación médica de medicamentos con códigos farmacéuticos. Estos incluyen el Código Nacional de Drogas (NDC), administrado por la Administración de Drogas y Alimentos; Número de identificación de medicamentos (DIN), administrado por Health Canada en virtud de la Ley de Alimentos y Medicamentos;
Registro de Medicamentos de Hong Kong, administrado por el Servicio Farmacéutico del Departamento de Salud (Hong Kong) y el Índice Nacional de Productos Farmacéuticos en Sudáfrica. También se han desarrollado sistemas jerárquicos, incluidos losSistema de Clasificación Química Terapéutica Anatómica (AT, o ATC / DDD), administrado por la Organización Mundial de la Salud;
Identificador de producto genérico (GPI), un número de clasificación jerárquica publicado por MediSpan y SNOMED, eje C. Los ingredientes de las drogas han sido categorizados por el Identificador Único de Ingredientes.
Educación
El estudio de la farmacología se superpone con las ciencias biomédicas y es el estudio de los efectos de las drogas en los organismos vivos. La investigación farmacológica puede conducir a nuevos descubrimientos de fármacos y promover una mejor comprensión de la fisiología humana.. Los estudiantes de farmacología deben tener un conocimiento detallado de los aspectos de fisiología, patología y química.
La farmacología moderna es interdisciplinaria y se relaciona con las ciencias biofísicas y computacionales, y la química analítica. Mientras que un estudiante de farmacia eventualmente trabajará en una farmacia que dispensa medicamentos, un farmacólogo generalmente trabajará en un entorno de laboratorio.
La investigación farmacológica es importante en la investigación académica (médica y no médica), puestos industriales privados, redacción científica, patentes y leyes científicas, consultas, biotecnología y empleo farmacéutico, la industria del alcohol, la industria alimentaria, forense / aplicación de la ley, salud pública y ciencias ambientales / ecológicas.
La farmacología a menudo se enseña a los estudiantes de farmacia y medicina como parte de una escuela de medicina. plan de estudios.
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