Propiedades físico-químicas de los representantes
El principio activo base del grupo es la teofilina. Su principal desventaja farmacológica es su solubilidad extremadamente baja en agua, con una proporción de 1:180.
Para superar esta barrera y poder crear formas farmacéuticas líquidas, se sintetizó la aminofilina (ampliamente conocida como eufilina). En esencia, se trata de una mezcla combinada compuesta por un 80% de teofilina y un 20% de etilendiamina. El papel de la etilendiamina es exclusivamente garantizar una alta solubilidad del principio activo en un medio acuoso.
Mecanismo de acción molecular
Los efectos farmacológicos de las metilxantinas se llevan a cabo a través de dos mecanismos paralelos a nivel celular:
- Bloqueo de receptores: los fármacos actúan como antagonistas directos de los A1-receptores de adenosina, ubicados en las membranas de las células del músculo liso.
- Inhibición enzimática: se produce una inhibición no selectiva de la enzima fosfodiesterasa (FDE), especialmente de sus tipos III y IV.
En el músculo liso bronquial, este proceso desencadena una cascada bioquímica clara. La inhibición de la FDE tipo IV conduce a la acumulación intracelular de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). El aumento en los niveles de AMPc provoca una disminución en la concentración de iones de calcio (Ca2+) dentro de la célula. La deficiencia de calcio reduce la actividad de la cinasa de cadena ligera de miosina, lo que altera la interacción normal entre la actina y la miosina. El resultado es una relajación marcada del músculo liso y el alivio del broncoespasmo. Un mecanismo similar asegura la relajación del músculo liso en los vasos sanguíneos.
Farmacodinamia: efecto complejo sobre el organismo
El efecto de la teofilina es multifacético y depende del tipo de tejido:
- Sistema respiratorio: además de aliviar el espasmo bronquial, el fármaco estimula el centro respiratorio, mejora el aclaramiento mucociliar y mejora notablemente la contractilidad de los músculos respiratorios (músculos intercostales y diafragma).
- Sistema cardiovascular: en los vasos sanguíneos se observa vasodilatación y una disminución de la resistencia vascular pulmonar. Sin embargo, en el corazón (cardiomiocitos), la inhibición de la FDE tipo III conduce a la acumulación de AMPc y al aumento de la concentración de iones de calcio. Esto provoca taquicardia y un incremento en la fuerza de las contracciones cardíacas.
- Mastocitos: la supresión de la FDE tipo IV reduce el nivel de calcio intracelular, lo que inhibe el proceso de degranulación. Como resultado, se previene la liberación de mediadores de alergia e inflamación (efecto antialérgico).
- Efectos adicionales: los fármacos poseen una débil acción diurética y antiagregante.
Farmacocinética y formas de liberación prolongada
Tras la administración oral, la teofilina se absorbe rápida y completamente; su biodisponibilidad supera el 90%. La concentración máxima en sangre se alcanza para las formas convencionales al cabo de 2 horas. El fármaco se metaboliza en el hígado, dando lugar a metabolitos inactivos. La duración media de la acción varía según los pacientes, pero suele ser de unas 6 horas.
Para garantizar un efecto terapéutico estable y la comodidad de los pacientes, se han desarrollado formas retard (medicamentos de acción prolongada) como eufilina retard N, eufilong, teopex y teodur. Se diferencian por una liberación lenta del principio activo: la concentración máxima se alcanza solo después de 6 horas, y la duración total de acción aumenta hasta 12 horas. Los médicos también disponen de formas rectales (supositorios con aminofilina), que se utilizan dos veces al día.
Efectos secundarios
Las reacciones adversas se clasifican según los sistemas de órganos y están directamente relacionadas con el mecanismo de acción de las metilxantinas:
- Sistema nervioso central: cefalea, trastornos del sueño, temblor y ansiedad general. La causa radica en el bloqueo de los receptores de adenosina en las estructuras del SNC.
- Sistema cardiovascular: desarrollo de taquicardia y diversas arritmias. Es el resultado de un impacto combinado: el bloqueo de los receptores cardíacos de adenosina y la inhibición de la FDE tipo III.
- Tracto gastrointestinal: pueden presentarse náuseas, vómitos y diarrea.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué metabolitos se forman durante la biotransformación de la teofilina en el hígado y cuál es su actividad?
Durante la biotransformación de la teofilina en el hígado se forman metabolitos inactivos. Los nombres específicos de las sustancias formadas no se indican en el texto, sin embargo, se enfatiza que carecen de actividad farmacológica. La velocidad del metabolismo hepático de la teofilina depende de la actividad de las enzimas microsomales:
- Inductores (fenobarbital, rifampicina, fenitoína): aceleran el metabolismo de la teofilina, disminuyendo su efecto terapéutico.
- Inhibidores (verapamilo, cimetidina, ciprofloxacino): ralentizan la biotransformación, lo que provoca la acumulación del fármaco y un alto riesgo de efectos tóxicos.
Para no confundir el efecto sobre el calcio: en los bronquios, las metilxantinas «expulsan» el calcio (relajación), mientras que en el corazón lo «introducen» (taquicardia y fuerza de contracción).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué la aminofilina no se administra por inhalación como el salbutamol?
A diferencia de los agonistas beta-2 adrenérgicos, las metilxantinas no están destinadas a la administración por vía inhalatoria. Se emplean por vía oral, intravenosa o rectal.
¿Por qué se añade etilendiamina a la composición de la eufilina?
La teofilina pura es extremadamente poco soluble en agua (proporción 1:180). La adición de un 20% de etilendiamina resuelve este problema, garantizando una buena solubilidad de la sustancia para la creación de formas farmacéuticas líquidas.
¿Cómo ejercen los metilxantinas su efecto antialérgico?
Inhiben la fosfodiesterasa tipo IV en los mastocitos. Esto conduce a la acumulación de AMPc, la disminución del calcio intracelular y, como consecuencia, la inhibición de la degranulación y la liberación de mediadores alérgicos.
Qué más repasar sobre el tema
- Diferencias en las funciones de las isoenzimas de la fosfodiesterasa (FDE III y FDE IV)
- Cascada bioquímica de la cinasa de cadena ligera de miosina
- Mecanismos de desarrollo de arritmias por sobredosis de metilxantinas
- Efecto de la teofilina sobre el aclaramiento mucociliar y los músculos respiratorios
- Farmacocinética comparativa de las formas convencionales y retard de teofilina
Estudia el tema por completo en el curso de «Farmacología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Metilxantinas» y otras 5.304 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 116 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Fármacos que afectan las funciones del sistema respiratorio»
Videotutoriales gratuitos: farmacologíaLecciones cortas con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.