Farmacodinamica Flashcards

1
Q

Quali sono le classi di recettori?

A
  1. Recettori ionotropici (ionici attivati da ligando)
  2. Recettori metabotropici (GPCR)
  3. Recettori ad attività tirosin-chinasica
  4. Recettori intracellulari nucleari\
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2
Q

Recettore ionotropico, generale

A

Non ci sono trasduttori, è un canale ionico attivato da ligando, è un recettore rapido
Il recettore tipico è pentamerico
Abbiamo anche recettori tetramerici (glutammato)
e trimerici (purinergici, per ATP PX2)
Il dominio N term è extracell, anche il C term
4 segmenti TM
seconda ansa intracellulare ampia

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3
Q

Recettore metabotropico, generale

A

Sono monomeri, con 7 eliche TM
N term extracell, C term intracell
Sito di legame o nella N term o tra i segmenti TM (extracell obv)
La terza ansa lega la proteina G
Sono esempi il muscarinico e i recettori adrenergici

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4
Q

Recettori accoppiati ad attività chinasica, generale

A

Può avere esso stesso attività chinasica (diretto) o può associarsi a molecole dopo l’attivazione
Grande dominio N terminale extracellulare, un unico segmento TM e un piccolo dominio catalitico intracellulare
Ne sono esempi il recettore per l’insulina, per i fattori di crescita e per le citochine

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5
Q

Recettori intracellulari, generale ed esempi

A

Sono recettori molto lenti, hanno come effetto la trascrizione genica
Hanno struttura monomerica ma agiscono come dimeri quando attivati
Il ligando lega la C term, il dimero trasloca a livello nucleare e si lega a sequenze specifiche del dna thr una sequenza zinc finger
Ne sono esempi i recettori per gli steroidi, per gli ormoni tiroidei, per la vit D e per l’acido retinoico

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6
Q

Recettore nicotinico

A

Ionotropico
Li dividiamo in muscolari e neuronali
Lega 2 molecole di Ach
Pentamerici: 5 subunità: 2alpha 1 beta 1 gamma 1 delta
4 TM
M2 di ciascuna subunità delimita il poro, formando il cancello, inginocchiati, raddrizzati dal legame con ligando
Conduttanza 20ps, durata apertura 1-2 sec
Rapida inattivazione

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7
Q

Quali sono i canali ionotropici?

A
  1. Nicotinici (Ach)
  2. IP3R (per inositolo trifosfato RE, fuoriuscita Ca e contrazione m liscio)
  3. RyR (aumento Ca nel citosol miocardiocita) 6TM!
  4. GABAa
  5. 5-HT3 per la serotonina (unico iono)
  6. P2X purinergico, trimerico
  7. Glutammatergici NMDA, tetramerici, P loop non TM
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8
Q

Canali K+ voltaggio dipendenti

A

4 sottotipi:

  1. Vdip (tetrameri, 6TM e ansa P)
  2. 2P (dimeri, due anse/subunità)
  3. Inward rectifier (KIR, tetrameri con 2 TM e ansaP)
  4. Ca+ dip
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9
Q

Canali Na+ e Ca++ v dip

A
Na+ 
-una subunità (alpha la principale, ci può essere una beta accessoria), con 4 domini, 6 TM
Tra S5 e S6 legame
Ca+
-4 subunità, 1 dominio (?)
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10
Q

Cosa differenzia i vari agonisti che agiscono sui canali ionici?

A

La durata media di apertura, NON la conduttanza, che è sempre uguale
La esprimiamo come rapporto beta/alfa
Quanto più alto è il rapporto tanto più efficace l’agonista
Beta è la costante di apertura, alfa è la costante di chiusura (perchè sappiamo che c’è equilibrio)

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11
Q

GPCR, famiglie

A

Sono 7 famiglie nell’uomo, le prime 3 più importanti

  1. Rodopsino simili (A); per amine e neuropeptidi, corta coda extr non lega
  2. Per la secretina e glucagone (B); per peptidi ormonali (calcitonina, VIP), media coda extracell che lega
  3. Per il glutammato e sensori del calcio (lunga coda extra) N term con dominio
  4. Molecole di adesione
  5. Recettori frizzled (Wnt)
  6. tipo 2 per gusto
  7. OA1
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12
Q

GPCR, famiglia A

A
  1. Rodopsino simili (A);
    - per la maggior parte delle monoamine (serot, dopam, adren), per i neuropeptidi (ATP ADP, prostanoidi)
    - la caratteristica è la coda extracell N term corta, i ligandi legano le eliche TM (amine) o le pieghe extracell (peptidi)
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13
Q

Qual è il meccanismo alla base dell’attivazione della proteina G?

A

Il legame del ligando al recettore lo sottopone ad una modifica conformazionale che allontana la coda citoplasmatica dalla terza ansa intracellulare.
La terza ansa assume conformazione affine a subunità alfa della proteina G, e cambia conformazione, scambiando GDP con GTP e la dissociazione del dimero betagamma. Da qui tutta la cascata

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14
Q

Quali sono le proteine che regolano l’attività delle proteine G?

A
  1. RGS che aumenta l’attività GTPasica della subunità a
  2. Le GRK e la beta arrestina
    - la GRK fosforila la proteina G sul c term, che può legare la beta arrestina che blocca l’interazione recettore proteina G
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15
Q

Quali sono le classi di proteine G?

A
  1. Gs che attiva l’adenilato ciclasi che aumenta cAMP-> PKA
  2. Gi che inibisce l’adenilato ciclasi e apre i canali del K+ di tipo KIR 3 (che è il meccanismo alla base dell’effetto cronotropo negativo M2 muscarinico)
  3. Go chiude i canali del Ca++ v dip
  4. Gq attiva la fosfolipasi C
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16
Q

Quali sono gli effetti della PKA?

A
  1. METABOLISMO ENERGETICO
    - P la fosforilasi chinasi, attivandola (glicogenolisi aumentata)
    - P la glicogeno sintetasi, inattivandola (meno glicogenosintesi)
    - P la lipasi, attivandola (recettori ß3!!)
  2. INOTROPISMO CARDIACO
    - P canali del Ca++ vdip, aumentandone la conduttanza
    - P il fosfolambano, inattivandolo e rimuovendo l’inibizione dalla SERCA
    - P la troponina I e la proteina C ??
  3. RILASCIAMENTO MUSCOLARE LISCIO
    - P la chinasi della catena leggera della miosina, inibendola.
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17
Q

GEFs

A

Regolano le GTPasi monomeriche e le attivano. Sono attivate anche loro dal cAMP.
Tra queste, la sottofamiglia delle EPAC (1 e 2), regolano la via di ras e rho
–Ras attivano fosfolipasi D, mTOR (proliferazione, sopravvivenza)
–Rap attiva ERK MAPK (prol e sopr), PKB-AKT (signaling neuronale) e PLCepsilon(Ca++) , INIBISCE RHO.

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18
Q

Calcio, come si muove dentro e fuori dal RE per la contrazione muscolare?

A
  1. Recettore IP3 (che si forma per azione della PLC su PIP2), che permette un rilascio fasico di Ca++, perchè il canale è regolato dai livelli di questo ione
  2. Recettore rianodinico (che è quello che si attiva dopo Ach->entra Na->canali Na vdip-> canali Ca vdip->accoppiati ai RyR)
  3. SERCA
  4. NXC (scambiatore Na Ca)
  5. PMCA (tipo serca ma estrude Ca)
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19
Q

Canali di membrana plasmatica per l’ingresso di Ca++

A
  1. ROCCs (controllo di ligando, richiedono agonista): sono gli ionotropici, metabotropici
  2. VOCCs (voltaggio dipendenti), altamente selettivi per il calcio. Abbiamo sei classi (L, N, T, P/Q, R)
  3. SOCCs (attivati dallo svuotamento di Ca++ intracellulare) -> STIM (mebrana RE, dominio intraret sensore di Ca) dimerizza e attiva ORAI1 (canale che favorisce ingresso di calcio da ambiente extracellulare)
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20
Q

Ciclo dei fosfatidil-inositoli

A

PLC stacca da PIP2 IP3 e DAG.
IP3 viene idrolizzato da alcune fosfatasi, fino a renderlo solo inositolo.
DAG viene fosforilato in acido fosfatidico.
Così si forma il fosfatidilinositolo, che deve essere fosforilato a PIP2.

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21
Q

Dimerizzazione delle GPCR

A

Scoperta recente, possono agire anche da dimeri! In particolare:

  • Recettori oppioidi (tranne i mu, i delta e i kappa possono omodimerizzare o eterodimerizzare)
  • Recettore GABAb (esiste come dimero di due sottotipi)
  • Eterodimeri D2-somatostatina o AT1-B2 (angiotensina bradichina)-> gli eterodimeri sono più sensibili per gli agonisti dei monomeri.)
  • D5 (quando eterodimerizzano con GABAa lo inibiscono)
22
Q

Recettori tirosinchinasici

A

Presentano un dominio EC Nterm, che è il dominio di legame, una alfa elica TM e un grosso dominio C term IC, con attività catalitica tirosinchinasica, che acquisisce quando dimerizza.
Sono recettori per fattori di crescita e alcuni ormoni (insulina).
Il dominio catalitico presenta residui tirosinici che vanno incontro ad autofosforilazione. Ai residui fosforilati si legano le proteine Grb2, con dominio SH2. Attraverso GEF e SOS attiva Ras. Ras attiva MAPK.

23
Q

Recettori accoppiati a tirosinchinasi

A

Sono recettori tipo III ma non hanno attività TK propria.
Sono recettori per citochine e alcuni ormoni (GH e PRL)
Le citochine attivano JAK STAT. JAK è la chinasi, affine al recettore dimerizzato, che è una chinasi che si autofosforila e fosforila la chinasi, acquisendo affinità per STAT , che viene fosforilato da JAK e si dimerizza, staccandosi dal recettore e migrando a livello nucleare.

24
Q

Quali sono i recettori di tipo 3?

A
  • Tirosinchinasici (fattori di crescita e insulina)
  • Accoppiati a TK (citochine e GH e PRL) thr JAKSTAT
  • Serin-treoninchinasici (TGFbeta), thr SMAD
  • Accoppiati a guanilatociclasi (ANP, BNP, CNP)
25
Fosfodiesterasi E e inibitori
Sono enzimi che pongono fine a cAMP/GMP e li degradano. In farmacologia usiamo inibitori: - PDE III -> inotropi positivi tipo inamrinone e milrinone IV, in caso di insufficienza cardiaca - PDE V -> tipo sidenafil (viagra), talarafil e vardenafil per erezione, BPCO e IC
26
Come si compone un recettore di tipo IV?
Unica sequenza aa con vari domini - N-term con regione AF1 (regione di attivazione) - Zinc-finger (due anse separate da 4 residui cisteinici che legano ognuno un atomo di Zn) - Hinge-domain (di flessibilità) - parte C-term, che è costituita da: 1. un dominio di interazione con il ligando, coattivazione AF-2 e sito di legame per le HSP 2. AF-2, per la modulazione 3. C-term
27
Recettori tipo IV- divisione in gruppi
1. OMODIMERI (glucocorticoidi, ormoni sessuali e mineralcorticoidi)-> il ligando induce dimerizzazione e traslocazione nel nucleo. 2. ETERODIMERI (orm tiroidei)-> dimerizza con RXR 3. NUCLEARI, come eterodimeri. RXR PPAR FXR LXR...
28
Perchè conviene esprimere la concentrazione dei farmaci in scala logaritmica nell'analisi della relazione concentrazione-risposta?
Trasformi la curva da una curva iperbolica equilatera di saturazione in una curva sigmoidale. I vantaggi: - puoi compattare un range più ampio di concentrazioni in un piccolo spazio - permette di visualizzare graficamente il punto di flesso della curva (EC50) - perchè puoi evidenziare una rettilineizzazione (tra 16-84% dell'effetto massimo)
29
Potenza di un farmaco
Capacità del farmaco di indurre un effetto in relazione alla dose somministrata. Corrisponde graficamente alla EC50, concentrazione efficace al 50%, è un parametro dell'affinità del farmaco per un recettore (obv è riferito al 100% dell'effetto raggiungibile per quel dato farmaco) In una curva di confronto, il farmaco più efficace è quello con la curva più spostata a sinistra.
30
Efficacia di un farmaco
Corrisponde alla Emax, effetto massimo. Nel confronto tra farmaci quello più efficace è descritto da una curva con il plateau finale più alto. E' indice dell'attività intrinseca di un farmaco, non dipende dalla dose. Distingue agonisti pieni/parziali
31
Teoria dell'occupazione recettoriale di Clark, cosa dice?
Postula che l'effetto prodotto da un farmaco è proporzionale al numero di recettori occupati dal farmaco stesso.
32
Equazione di Hill-Langimuir
E' l'equazione che sviluppa la teoria occupazionale di Clark [AR]/Rt = [A] /[A]+ Kd Significa che il rapporto tra la concentrazione del complesso farmaco-recettore ed i recettori totali (cioè la % di recettori occupati) è direttamente proporzionale alla concentrazione del farmaco e inversamente proporzionale alla somma di questo e Kd. E' l'equazione di un'iperbole equilatera. y=x/x+b
33
Cosa indica la Kd nell'equazione di Hill-Langmiur?
E' una concentrazione, indice dell'affinità del farmaco per i recettori, tanto più bassa tanto più affine è il farmaco POI (per la dimostrazione che saprai fare ad un certo punto, per effetto metà del massimo:) Kd è = [A], quindi è la concentrazione di farmaco in presenza della quale è legato il 50% dei recettori, e secondo clark quindi il 50% dell'effetto massimo.
34
Perché è stata superata la teoria di Clark e quali sono i casi in cui la si può applicare lo stesso?
E' stata superata perché non vale l'equivalenza su cui si basa! [AR]/Rt NON è = a E/Emax. Perché l'Emac può essere raggiunto anche se è legata una percentuale minima di recettori (amplificazione del segnale). Also ci sono gli agonisti parziali che non possono essere spiegati in questo modo. LA PUOI APPLICARE SE: 1. Il legame è reversibile 2. Si raggiunge l'equilibrio 3. L'interazione AR è stechiometrica 4. I recettori sono una popolazione omogenea 5. I recettori sono indipendenti Es. Il peptide intestinale vasoattivo segue questa teoria!
35
Teoria dell'attività intrinseca
Formulata da Ariens e Stephenson nella metà degli anni '60 Attività intrinseca alpha-> è la capacità di una molecola di farmaco di attivare il recettore. L'agonista pieno ha attività pari a 1, quelli parziali tra 0 e 1. Se la moltiplichi per la percentuale di occupazione recettoriale, ottieni l'effetto frazionario.
36
Teoria allosterica
Il recettore esiste in due diversi stati conformazionali: attivo R e inattivo T, in equilibrio tra loro. Basalmente T>>R, ma i farmaci hanno una diversa affinità per le diverse forme, formando dei complessi e spostando l'equilibrio. In particolare: 1. Agonisti pieni sono molto più affini per R 2. Agonisti parziali hanno affinità intermedia, leggermente pendente per la forma R, quindi lo spostamento avviene per ca. 30% 3. Antagonisti hanno affinità uguale, non spostano l'equilibrio e prevalgono comunque i T 4. Agonista inverso hanno affinità più alta per la forma T
37
EC50 e Kd sono la stessa cosa?
No, o comunque non sempre. Solo quando la teoria di Clark è rispettata.. In generale E50 è in relazione con l'effetto-> potenza, la Kd con l'occupazione recettoriale-> affinità
38
Kb di un antagonista competitivo
Kb è la concentrazione di antagonista in presenza della quale è necessario raddoppiare la concentrazione dell'agonista per avere lo stesso effetto
39
pA2 di un antagonista competitivo
La potenza di un antagonista competitivo è il cologaritmo negativo della Kb. Più è alta più l'antagonista è affine al recettore.
40
Analisi di Schild
[A]'/[A] - 1 = [B]/Kb che si ottiene partendo dall'equazione di Hill-Langmuir in presenza di un antagonista competitivo B. [A]' è la quantità di farmaco necessaria ad ottenere gli stessi risultati che si otterrebbero in assenza di antagonista. Significa che più alta è la dose di antagonista, più sarà necessario aumentare la dose di farmaco, viceversa con la Kb
41
Dose ratio nell'equazione di Schild
E' [A]'/[A]. Rapporto delle concentrazioni equiefficaci.
42
Retta di Schild
E' data da log(DR-1)=log[B]-logKb che è l'equazione di una retta di regressione lineare; Metto sulle x il log[B] e sulle y log(DR-1). Ponendo y=0, avremo l'intersezione della retta di regressione lineare con l'asse x, che dà pA2 (-logKb) L'analisi di Schild a finale ti serve per misurare con esperimenti di tipo biochimico, l'affinità di un antagonista.
43
Analisi di Scatchard, cos'è e come la otteniamo?
Determina l'affinità del farmaco per i recettori valutando come si lega ai recettori stessi. Richiede una procedura sperimentale. 1. La molecola di farmaco da studiare viene marcata con un radioisotopo 2. Lo facciamo reagire con un tessuto ricco di recettori 3. Utilizzo provette con ≠ concentrazioni di farmaco, separando quella che sta interagendo da quella che si è legata. Riportiamo i risultati su asse cartesiano.
44
Analisi di Scatchard, che curva ottengo e cosa me ne faccio?
Ottengo una curva iperbolica, che ti dice alle diverse concentrazioni di farmaco quanto se ne è legato (tutto). A questa dobbiamo sottrarre una seconda curva, che è lineare e dovuta al legame Aspecifico (più ne metto, più si lega, non raggiunge il plateau). Calcoliamo questo legame incubando il tessuto ad altissime concentrazioni di ligando freddo, tale da occupare tutti i siti specifici, poi aggiungiamo il lig radio. Otterremo una terza curva di sottrazione iperbolica, che è il legame specifico.
45
Come analizzamo i dati delle curve sperimentali dell'analisi di Scatchard?
``` Partendo dall'equazione dell'iperbole [AR]=[R]x[A]/(Kd+A) esplicitiamo il rapporto tra le concentrazioni di AR e di A [AR]/[A] = ([R]-[AR])/Kd [AR] è B bound [A] è F free B/F=Bmax/Kd - B/Kd Sulla curva mettiamo y B/F alle ordinate, B alle ascisse Possiamo calcolare Kd -> calcolando la pendenza b della retta che è -1/kd oppure conoscendo bmax thr l'intercetta con l'asse y Bmax -> dall'intersezione con l'asse x ```
46
Equazione della retta di Scatchard, SEE IT
``` B/F=Bmax/Kd - B/Kd y=ab+x B/F è y a è bmax/kd b è -1/kd x è B ```
47
Quali sono le 4 variabili che andiamo a studiare in una curva dose-effetto graduale in vivo?
1. Potenza (quanto è spostata verso sx) 2. Effetto (Emax) 3. Pendenza (più pendente, meno maneggevole) 4. Variabilità biologica
48
Caratteristiche curve dose-effetto quantali
Curve di distribuzione di frequenza che studiano gli effetti nella popolazione. Sull'asse delle ordinate abbiamo il numero dei pz che rispondono (tutto o nulla), e sulle ascisse la concentrazione di farmaco. Ti esce una gaussiana, da cui puoi eventualmente ricavare la distribuzione cumulativa di frequenza.
49
indice terapeutico
E' il rapporto tra la dose letale 50 e la dose efficace 50. Sono entrambi parametri ricavabili dalla curva cumulativa di distribuzione quantale. L'indice terapeutico indica il margine di sicurezza di un farmaco: quanto più è alto tanto più il farmaco è sicuro, perchè le dosi sono lontane.
50
Attività intrinseca
capacità di un farmaco di attivare i recettori