Naturaleza de la formación del complejo
La unión de un fármaco a su diana receptora representa la suma de múltiples interacciones intermoleculares. Para garantizar una fijación fiable, un único enlace débil no es suficiente. Un complejo típico se mantiene simultáneamente mediante una decena de interacciones de Van der Waals y varios puentes de hidrógeno. Al mismo tiempo, las interacciones fuertes (iónicas y, especialmente, covalentes) son significativamente menos frecuentes.
Enlaces químicos fuertes
Las variantes más sólidas de interacción intermolecular incluyen los enlaces covalentes e iónicos.
- Enlaces covalentes. Se forman mediante la compartición de un par de electrones. Es el tipo de enlace más fuerte, lo que da lugar a una unión irreversible del fármaco con el receptor. En farmacología, este tipo de interacción es extremadamente raro.
- Enlaces iónicos. Surgen gracias a la atracción electrostática entre cargas de signo opuesto. En cuanto a su fuerza, son inferiores a los covalentes, pero superan a los de hidrógeno.
- Enlaces ion-dipolo y dipolo-dipolo. Se forman cuando aparecen dipolos inducidos en el campo eléctrico de las membranas. Por sus características, son cercanos a los iónicos y muy típicos en la interacción de los fármacos con sus dianas.
Interacciones débiles
A pesar de la escasa fuerza de cada enlace individual, en conjunto garantizan la fijación fiable del fármaco al receptor.
- Enlaces de hidrógeno. Surgen entre un átomo de hidrógeno con carga parcial positiva y elementos electronegativos (nitrógeno, oxígeno, azufre). Una condición obligatoria es que la distancia entre las moléculas no supere los 0,3 nm.
- Enlaces de Van der Waals. Son interacciones universales que surgen entre cualesquiera átomos debido a una polaridad inducida (desplazamiento de electrones). Solo son posibles a distancias críticamente cortas (hasta 0,2 nm). Ante el más mínimo alejamiento de las moléculas, el enlace se rompe.
- Enlaces hidrófobos. Consisten en la agrupación de moléculas apolares en un medio acuoso con el fin de minimizar el contacto con el agua.
Unión reversible e irreversible
La naturaleza de los enlaces formados determina directamente la duración y las características del efecto del fármaco.
Unión reversible. Es el mecanismo principal para la gran mayoría de los fármacos. El complejo se mantiene mediante enlaces débiles (de hidrógeno, de Van der Waals) y es inestable en el tiempo. Periódicamente se disocia en la sustancia libre y el receptor, lo que se describe mediante la cinética de reacción reversible.
Unión irreversible. Ocurre cuando se forma un enlace covalente fuerte. En este caso, es imposible desplazar al fármaco del receptor y su acción no se puede interrumpir rápidamente. Para que la célula vuelva a ser sensible, debe sintetizar nuevas proteínas receptoras. Un claro ejemplo es el bloqueo $\alpha$-adrenérgico con fenoxibenzamina, cuyo efecto dura hasta 48 horas (tiempo de resíntesis de los receptores).
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué tipos de enlaces son más característicos en la interacción de los fármacos con los receptores?
Por lo general, el complejo se mantiene gracias a una combinación de enlaces débiles: múltiples interacciones de Van der Waals, de hidrógeno, así como ion-dipolo y dipolo-dipolo.
¿Por qué los enlaces covalentes son poco frecuentes en farmacología?
Los enlaces covalentes provocan una unión irreversible del fármaco al receptor. Esto impide terminar rápidamente con la acción del fármaco, lo cual a menudo resulta indeseable en la práctica clínica.
¿De qué depende la duración del efecto en la unión irreversible?
En la unión irreversible (por ejemplo, con la fenoxibenzamina), la duración del efecto no está determinada por la velocidad de eliminación del fármaco del organismo, sino por la velocidad de síntesis de nuevos receptores por parte de la célula.
Qué más repasar sobre el tema
- Cinética de la reacción reversible: constantes de asociación y disociación
- Mecanismos de resíntesis de proteínas receptoras por la célula
- Especificidad de la unión de fármacos a los receptores alfa-adrenérgicos
- Papel de los dipolos inducidos en la formación de enlaces ion-dipolo
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