Lezione 3. Principali problemi di farmacodinamica

Azione locale e di riassorbimento dei farmaci

L'azione di una sostanza, manifestata nel luogo della sua applicazione, è chiamata locale. Ad esempio, gli agenti avvolgenti coprono la membrana mucosa, prevenendo l'irritazione delle terminazioni dei nervi afferenti. Tuttavia, un effetto veramente locale è molto raro, poiché le sostanze possono essere parzialmente assorbite o avere un effetto riflesso.

L'azione di una sostanza che si sviluppa dopo il suo assorbimento ed entrata nella circolazione generale, e quindi nei tessuti, è chiamata riassorbimento. L'effetto di riassorbimento dipende dalla via di somministrazione del farmaco e dalla sua capacità di penetrare le barriere biologiche.

Con un'azione locale e di riassorbimento, i farmaci hanno un effetto diretto o riflesso. L'influenza diretta si realizza nel punto di contatto diretto della sostanza con il tessuto. Con l'azione riflessa, le sostanze influenzano gli estero o gli interocettori, quindi l'effetto si manifesta con un cambiamento nello stato dei corrispondenti centri nervosi o organi esecutivi. Pertanto, l'uso di cerotti di senape nella patologia degli organi respiratori migliora riflessivamente il loro trofismo (attraverso gli esterocettori della pelle).

Il compito principale farmacodinamica- scoprire dove e come agiscono le sostanze medicinali, provocando determinati effetti, ovvero stabilire bersagli con cui interagiscono i farmaci.

Gli obiettivi dei farmaci sono recettori, canali ionici, enzimi, sistemi di trasporto e geni. I recettori sono chiamati gruppi attivi di macromolecole di substrati con cui una sostanza interagisce. I recettori che forniscono la manifestazione dell'azione di una sostanza sono chiamati specifici.

Esistono 4 tipi di recettori:

§ recettori che controllano direttamente la funzione dei canali ionici (recettori H-colinergici, recettori GABAA);

§ recettori accoppiati all'effettore attraverso il sistema "G-proteine-trasmettitori secondari" o "G-proteine-canali ionici". Tali recettori sono disponibili per molti ormoni e mediatori (recettori M-colinergici, recettori adrenergici);

§ recettori che controllano direttamente la funzione dell'enzima effettore. Sono direttamente associati alla tirosin-chinasi e regolano la fosforilazione delle proteine ​​(recettori dell'insulina);

§ Recettori che trascrivono il DNA. Questi sono recettori intracellulari. Interagiscono con gli ormoni steroidei e tiroidei.

L'affinità di una sostanza per un recettore, che porta alla formazione con esso di un complesso "recettore-sostanza", è indicata con il termine "affinità". La capacità di una sostanza, quando interagisce con un recettore specifico, di stimolarla e causare uno o l'altro effetto è chiamata attività interna.


AA Tarasov

Obiettivi di esposizione e relazioni tra struttura e attività degli antibiotici

Istituto di Cibernetica Glushkov Accademia Nazionale delle Scienze dell'Ucraina,
Kharkiv Institute of Microbiology and Immunology. I. I. Mechnikova

Per chiarire i meccanismi d'azione dei farmaci a livello molecolare, è necessario identificare le condizioni minime per il riconoscimento come base per comprendere come un insieme eterogeneo di strutture chimiche possa attivare lo stesso recettore. Il riconoscimento molecolare dipende in modo critico dalla distribuzione tridimensionale della densità elettronica nella molecola e l'obiettivo logico dei tentativi di derivare le condizioni di riconoscimento è determinare la conformazione del farmaco in complesso con il recettore. Di seguito, utilizzando l'esempio di noti antibiotici - derivati ​​del trimetoprim e dei preparati b-lattamici - vengono brevemente toccate le domande fino a che punto sia ora chiara la relazione tra struttura e attività a livello dei bersagli molecolari di interazione e come la dipendenza di attività sulle caratteristiche strutturali può essere utilizzato per progettare farmaci antimicrobici promettenti.

L'attività antimicrobica di tutti i beta-lattamici è dovuta a due circostanze: l'elevata reattività dell'anello beta-lattamico - quando si apre, i gruppi OH o NH vengono acilati e la somiglianza della parte conservatrice della molecola antibiotica beta-lattamica con uno degli stati di transizione della conformazione D-alanil-D-alanina delle catene peptidoglicane, entrando nel centro attivo delle transpeptidasi e della D-alanina carbossipeptidasi. Tutti i beta-lattamici introdotti in clinica sopprimono la sintesi del peptidoglicano a causa dell'inattivazione delle transpeptidasi coinvolte nella sintesi del polimero. Tuttavia, la molteplicità di questi enzimi determina anche la molteplicità dei bersagli per i beta-lattamici nelle strutture. Tra gli enzimi che sono oggetto di esposizione ai preparati trimetoprim e b-lattamici, la struttura spaziale è stata studiata solo in due: E. coli diidrofolato reduttasi e Streptomices R 61 carbossipeptidasi/transpeptidasi (Cpase/TRase S. R 61). I maggiori progressi sono stati compiuti nello studio della struttura spaziale della diidrofolato reduttasi, oggetto d'azione del trimetoprim, che trova ora applicazione pratica nella progettazione di farmaci. Anche la struttura degli obiettivi per l'azione dei preparati b-lattamici è stata analizzata relativamente bene. Tra questi, la carbossipeptidasi/transpeptidasi Streptomices R 61 è stata studiata in dettaglio come enzima modello.Oltre alla carbossipeptidasi/transpeptidasi, la β-lattamasi è anche nota come enzima che reagisce con il b-lattame. Tutti questi enzimi hanno serina nel loro sito attivo. Il terzo della serina lungo la catena degli aminoacidi è sempre la lisina, in molti casi la fenilalanina segue la lisina. Una natura simile della struttura primaria è comune anche a molte proteine ​​che legano la penicillina, il che suggerisce una comunanza genetica di enzimi che reagiscono con il b-lattame.

Va notato che l'enzima carbossilpeptidasi/transpeptidasi Streptomises R 61 è una proteina solubile prodotta extracellulare che cristallizza relativamente facilmente e può quindi essere esaminata mediante analisi di diffrazione di raggi X. Tuttavia, questo enzima è un sistema modello e non un vero bersaglio da distruggere da un farmaco b-lattamico. I veri enzimi - oggetti d'azione dei preparati b-lattamici - a causa della loro bassa solubilità e del loro grande peso molecolare, non sono stati ancora cristallizzati, e quindi decifrati mediante l'analisi di diffrazione dei raggi X. Pertanto, gli studi sperimentali diretti sulla struttura dei bersagli antibiotici sono ancora estremamente limitati. La mancanza di dati dettagliati sulla struttura spaziale dei bersagli molecolari ostacola in modo significativo il processo di rivelazione delle relazioni struttura-attività e la successiva progettazione di farmaci. In questa situazione, il ruolo dello studio della struttura dei bersagli aumenta esponendoli a un numero di composti chimici di struttura nota e la successiva analisi delle relazioni struttura-livello dell'azione battericida. L'identificazione di tali legami consente di formarsi una certa idea della struttura bersaglio e, sulla base di un tale modello ipotetico della struttura bersaglio, di sintetizzare farmaci promettenti.

L'attività degli antibiotici in quasi tutti i casi è misurata dall'entità dell'azione battericida, vale a dire dalla concentrazione inibitoria minima - MIC (o MIC). Questo indicatore dipende non solo dalla capacità del farmaco di agire sul bersaglio, ma anche dall'influenza di fattori come la permeabilità della membrana per il farmaco, la sua attivazione da parte di enzimi, ecc. Nella ricerca di farmaci efficaci, la MIC è di fondamentale importanza . Tuttavia, al fine di giudicare l'efficacia dell'antibiotico direttamente sul bersaglio dalla forza dell'azione battericida (cioè l'effetto come atto di riconoscimento bimolecolare); è necessario tenere conto dell'influenza della barriera di permeazione e degli enzimi inattivanti. Infatti, come dimostrato da studi comparativi sulla relazione tra l'affinità dei preparati b-lattamici con la PBP e l'entità della loro azione battericida contro il ceppo convenzionale di E. coli (ceppo LD 2) e il ceppo mutante (ceppo PG 12), privo di b-lattamasi e della barriera di permeabilità, nel primo caso vi era una debole correlazione (r = 0,613) tra MIC e I50 (la concentrazione che forniva il 50% di inibizione della PBP 1, 2 e 3), mentre nel nel secondo caso, nel ceppo PG 12, la relazione di questi parametri si è rivelata molto forte: il coefficiente di correlazione r era 0,941 (Fig. 1). Si richiama l'attenzione su un fatto interessante illustrato dall'ultima dipendenza. Come è noto, le cefalosporine sono state continuamente migliorate modificando la sua struttura chimica e ora esistono diverse generazioni di questo farmaco. Se consideriamo questo processo in termini di affinità del farmaco per la PBP, risulta che l'affinità della cefazolina, un rappresentante della prima generazione, è relativamente bassa (I50 è di circa 1 μg / ml). I farmaci di seconda generazione, come la cefuroxima, hanno un'affinità maggiore di un ordine di grandezza. Per quanto riguarda i farmaci di terza generazione (ad esempio cefotaxime), la loro affinità è di un ordine di grandezza superiore. Pertanto, un aumento dell'azione battericida delle cefalosporine contro i batteri gram-negativi è causato da un aumento dell'affinità per la PBP, parametro che riflette esattamente le caratteristiche strutturali necessarie per un'efficace interazione molecolare. Ciò significa che la forza dell'azione battericida in generale può essere spiegata dall'inibizione del PSB. Tuttavia, il contenuto dettagliato di questa interazione a livello molecolare non è ancora chiaro. Si può presumere che, grazie ai progressi nel campo dell'ingegneria genetica, sarà possibile clonare i geni responsabili della sintesi delle PBP e che alcune delle PBP saranno in grado di cristallizzare. Il fatto che sia stata effettuata la cristallizzazione della PBP 1B di Escherichia coli, una proteina con un peso molecolare di circa 90.000, dà motivo di aspettarsi ulteriori progressi in quest'area. Ci si può aspettare che l'analisi di diffrazione dei raggi X delle strutture proteiche, grazie al miglioramento dei metodi di decifrazione e alla diffusione dei supercomputer, sarà notevolmente accelerata.

Bersagli farmacologici. Relazione tra l'attività biologica dei farmaci e la loro struttura I principali bersagli della struttura molecolare sotto esposizione

La farmacodinamica è una sezione della farmacologia clinica che studia i meccanismi d'azione, la natura, la forza e la durata degli effetti farmacologici dei farmaci utilizzati nella pratica clinica.

Modi di esposizione ai farmaci sul corpo umano

La maggior parte dei farmaci, quando si legano ai recettori o ad altre molecole bersaglio, formano un complesso "recettore del farmaco", che innesca determinati processi fisiologici o biochimici (o il loro cambiamento quantitativo) nel corpo umano. In questo caso si parla dell'azione diretta dei farmaci. La struttura di un farmaco ad azione diretta, di regola, è simile alla struttura di un mediatore endogeno (tuttavia, durante l'interazione di un farmaco e di un mediatore con un recettore vengono spesso registrati effetti diversi).

Gruppi di medicinali

Per comodità, prendiamo il valore dell'effetto del legame del mediatore endogeno al recettore uguale all'unità. Esiste una classificazione dei farmaci basata su questo presupposto.

Gli agonisti sono farmaci che si legano agli stessi recettori dei mediatori endogeni. Gli agonisti producono un effetto pari a uno (o più di uno).

Antagonisti: farmaci che si legano agli stessi recettori dei mediatori endogeni; non hanno alcun effetto (in questo caso si dice "effetto zero").

Gli agonisti parziali o agonisti-antagonisti sono farmaci che si legano agli stessi recettori dei mediatori endogeni. L'effetto registrato durante l'interazione di un agonista parziale con un recettore è sempre maggiore di zero, ma minore di uno.

Tutti i mediatori naturali sono agonisti dei loro recettori.

Spesso si nota un effetto indiretto, consistente in un cambiamento nell'attività delle molecole bersaglio sotto l'influenza di farmaci (influenzando così vari processi metabolici).

Molecole bersaglio di farmaci

Un farmaco, legandosi a una molecola bersaglio appartenente a una cellula (o situata extracellulare), modifica il suo stato funzionale, portando ad un aumento, indebolimento o stabilizzazione delle reazioni filogeneticamente determinate dell'organismo.

Recettori.

- Membrana (recettori I, II e III tipi).

- Intracellulare (recettori di tipo IV).

Molecole bersaglio non recettoriali della membrana citoplasmatica.

- Canali ionici citoplasmatici.

- Proteine ​​e lipidi aspecifici della membrana citoplasmatica.

Molecole bersaglio dell'immunoglobulina.

Enzimi.

Composti inorganici (es. acido cloridrico e metalli).

Le molecole bersaglio hanno complementarità ai mediatori endogeni e ai farmaci corrispondenti, che consiste in una certa disposizione spaziale di gruppi funzionali ionici, idrofobici, nucleofili o elettrofili. Molti farmaci (antistaminici di prima generazione, antidepressivi triciclici e alcuni altri) possono legarsi a molecole bersaglio morfologicamente simili ma funzionalmente differenti.

Tipi di legami di farmaci con molecole bersaglio

I legami più deboli tra un farmaco e una molecola bersaglio sono i legami di van der Waals dovuti alle interazioni dipoli; il più delle volte determinano la specificità dell'interazione del farmaco e della molecola bersaglio. I legami idrofobici caratteristici dei farmaci con struttura steroidea sono più forti. Le proprietà idrofobiche degli ormoni glucocorticosteroidi e il doppio strato lipidico della membrana plasmatica consentono a tali farmaci di penetrare facilmente attraverso le membrane citoplasmatiche e intracellulari nella cellula e nel nucleo fino ai loro recettori. Ancora più forti legami idrogeno si formano tra gli atomi di idrogeno e ossigeno delle molecole vicine. I legami idrogeno e van der Waals sorgono in presenza di complementarità tra farmaci e molecole bersaglio (ad esempio tra un agonista o antagonista e un recettore). La loro forza è sufficiente per la formazione del complesso del recettore LS.

I legami più forti sono ionici e covalenti. I legami ionici si formano, di regola, tra ioni metallici e forti residui acidi (antiacidi) durante la polarizzazione. Quando un farmaco e un recettore sono collegati, si verificano legami covalenti irreversibili. Antagonis-

l'azione irreversibile si lega ai recettori in modo covalente. Di grande importanza è la formazione di legami covalenti di coordinamento. I complessi chelati stabili (ad esempio, la combinazione di un farmaco e del suo antidoto, l'unithiol*, con la digossina) sono un modello semplice di legame di coordinazione covalente. Quando si forma un legame covalente, la molecola bersaglio viene solitamente "spenta". Ciò spiega la formazione di un effetto farmacologico stabile (l'effetto antiaggregante dell'acido acetilsalicilico è il risultato della sua interazione irreversibile con la ciclossigenasi piastrinica), nonché lo sviluppo di alcuni effetti collaterali (l'effetto ulcerogeno dell'acido acetilsalicilico è una conseguenza della formazione di un legame inestricabile tra questa sostanza medicinale e la ciclossigenasi delle cellule della mucosa gastrica).

Molecole bersaglio non recettoriali della membrana plasmatica

I farmaci utilizzati per l'anestesia per inalazione sono un esempio di farmaci che si legano a molecole bersaglio non recettoriali della membrana plasmatica. I mezzi per l'anestesia per inalazione (alotano, enflurano *) si legano in modo non specifico alle proteine ​​(canali ionici) e ai lipidi della membrana plasmatica dei neuroni centrali. C'è un'opinione secondo cui, a seguito di tale legame, i farmaci interrompono la conduttività dei canali ionici (compresi i canali del sodio), portando ad un aumento della soglia del potenziale d'azione e una diminuzione della frequenza del suo verificarsi. I mezzi per l'anestesia per inalazione, che si collegano con gli elementi delle membrane dei neuroni centrali, causano un cambiamento reversibile nella loro struttura ordinata. Questo fatto è stato confermato da studi sperimentali: gli animali anestetizzati escono rapidamente dallo stato di anestesia generale quando vengono posti in una camera iperbarica, dove vengono ripristinati i disturbi della membrana.

Le strutture plasmatiche non recettoriali (canali del sodio voltaggio-dipendenti) agiscono anche come molecole bersaglio per gli anestetici locali. I farmaci, legandosi ai canali del sodio voltaggio-dipendenti degli assoni e dei neuroni centrali, bloccano i canali e quindi interrompono la loro conduzione per gli ioni sodio. Di conseguenza, c'è una violazione della depolarizzazione cellulare. Dosi terapeutiche di anestetici locali bloccano la conduzione dei nervi periferici e le loro quantità tossiche deprimono anche i neuroni centrali.

Alcuni farmaci mancano delle loro molecole bersaglio. Tuttavia, tali farmaci funzionano come substrati per molte reazioni metaboliche. C'è il concetto di "azione del substrato" dei farmaci:

vengono utilizzati per compensare la mancanza di vari substrati necessari all'organismo (ad esempio aminoacidi, vitamine, complessi vitaminico-minerali e glucosio).

Recettori

I recettori sono macromolecole proteiche o polipeptidi, spesso associati a rami di polisaccaridi e residui di acidi grassi (glicoproteine, lipoproteine). Ogni farmaco può essere confrontato con una chiave che si adatta alla propria serratura: un recettore specifico per questa sostanza. Tuttavia, solo una porzione della molecola del recettore, chiamata sito di legame, rappresenta un buco della serratura. Il farmaco, quando combinato con il recettore, potenzia la formazione di cambiamenti conformazionali in esso, portando a cambiamenti funzionali in altre parti della molecola del recettore.

Uno schema tipico del recettore comprende quattro fasi.

Legame di farmaci a un recettore situato sulla superficie cellulare (o intracellulare).

Formazione di un complesso farmaco-recettore e, di conseguenza, cambiamento nella conformazione del recettore.

Trasmissione di un segnale dal complesso del recettore LS alla cellula attraverso vari sistemi effettori che amplificano e interpretano questo segnale molte volte.

Risposta cellulare (veloce e ritardata).

Esistono quattro tipi di recettori farmacologicamente significativi

Recettori - canali ionici.

Recettori accoppiati alle proteine ​​G.

Recettori con attività tirosin-chinasica.

recettori intracellulari. Recettori di membrana

I recettori di tipo I, II e III sono incorporati nella membrana plasmatica - proteine ​​​​transmembrana in relazione alla membrana cellulare. I recettori di tipo IV si trovano a livello intracellulare - nel nucleo e in altre strutture subcellulari. Inoltre, vengono isolati i recettori delle immunoglobuline, che rappresentano le macromolecole della glicoproteina.

I recettori di tipo I hanno l'aspetto e la struttura di canali ionici, hanno siti di legame con un farmaco o mediatore specifico che induce l'apertura di un canale ionico formato dal recettore. Uno dei rappresentanti dei recettori di tipo I, il recettore N-colinergico, è una glicoproteina costituita da cinque subunità polipeptidiche transmembrana. Esistono quattro tipi di subunità: tipo α, β, γ e δ. La composizione della glicoproteina comprende una subunità di tipo β, γ e δ e

due subunità α. Le subunità polipeptidiche transmembrana hanno la forma di cilindri che penetrano nella membrana e circondano un canale stretto. Ogni tipo di subunità codifica per il proprio gene (tuttavia, i geni hanno un'omologia significativa). I siti di legame dell'acetilcolina si trovano alle "estremità extracellulari" delle subunità α. Quando i farmaci sono legati a questi siti, si osservano cambiamenti conformazionali, che portano all'espansione del canale e alla facilitazione della conduttività degli ioni sodio e, di conseguenza, alla depolarizzazione cellulare.

I recettori di tipo I, oltre al recettore N-colinergico, includono anche il recettore GABA A, i recettori della glicina e del glutammato.

I recettori accoppiati alle proteine ​​G (tipo II) sono il gruppo più numeroso di recettori presenti nel corpo umano; svolgere funzioni importanti. La maggior parte dei neurotrasmettitori, degli ormoni e dei farmaci si legano ai recettori di tipo II. I recettori cellulari più comuni di questo tipo includono vasopressina e angiotensina, recettori α-adrenergici, recettori β-adrenergici e recettori m-colinergici, oppiacei e dopamina, adenosina, istamina e molti altri recettori. Tutti i suddetti recettori sono bersagli di farmaci che costituiscono estesi gruppi farmacologici.

Ciascun recettore di tipo 2 è una catena polipeptidica con un N-terminale (situato nell'ambiente extracellulare) e un C-terminale (situato nel citoplasma). Allo stesso tempo, la catena polipeptidica del recettore penetra sette volte nella membrana plasmatica della cellula (ha sette segmenti transmembrana). Pertanto, la struttura di un recettore di tipo II può essere paragonata a un filo che cuce alternativamente il tessuto da entrambi i lati sette volte. La specificità di vari recettori di tipo 2 dipende non solo dalla sequenza di amminoacidi, ma anche dalla lunghezza e dal rapporto dei "loop" che sporgono e all'interno della cellula.

I recettori di tipo II formano complessi con le proteine ​​G di membrana. Le proteine ​​G sono costituite da tre subunità: α, β e γ. Dopo il legame del recettore al farmaco, si forma un complesso farmaco-recettore. Quindi si verificano cambiamenti conformazionali nel recettore. La proteina G, legando una o due subunità ai suoi "bersagli", le attiva o le inibisce. Adenilato ciclasi, fosfolipasi C, canali ionici, guanosina monofosfato ciclico (cGMP)-fosfodiesterasi - bersagli della proteina G. Tipicamente, gli enzimi attivati ​​trasmettono e amplificano il "segnale" attraverso sistemi di secondo messaggero.

Recettori con attività tirosin-chinasica

Recettori con attività tirosin-chinasica (tipo III) - recettori per gli ormoni peptidici che regolano la crescita, la differenziazione e

sviluppo. Gli ormoni peptidici includono, ad esempio, l'insulina, il fattore di crescita epidermico, il fattore di crescita piastrinico. Di norma, il legame del recettore con l'ormone attiva la tirosin-chinasi, che è la parte citoplasmatica (dominio) del recettore. L'obiettivo della protein chinasi è un recettore con la capacità di autofosforilare. Ciascun recettore polipeptidico ha un segmento transmembrana (dominio).

Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che non la proteina tirosina chinasi, ma la guanilato ciclasi, che catalizza la formazione del secondo messaggero cGMP, funziona come dominio citoplasmatico del recettore del peptide natriuretico atriale.

recettori intracellulari

I recettori intracellulari (tipo IV) comprendono i recettori dei glucocorticosteroidi e degli ormoni tiroidei, nonché i recettori dei retinoidi e della vitamina D. Il gruppo dei recettori intracellulari comprende recettori non associati alla membrana plasmatica, localizzati all'interno del nucleo cellulare (questa è la differenza principale).

I recettori intracellulari sono proteine ​​solubili che legano il DNA che regolano la trascrizione di alcuni geni. Ciascun recettore di tipo IV è costituito da tre domini: legame ormonale, centrale e N-terminale (il dominio dell'N-terminale della molecola del recettore). Questi recettori regolano qualitativamente e quantitativamente il livello di trascrizione di un certo “insieme” di geni specifici per ciascun recettore, e determinano anche una modificazione dello stato biochimico e funzionale della cellula e dei suoi processi metabolici.

Sistemi effettori recettoriali

Esistono vari modi per trasmettere i segnali formati durante il funzionamento dei recettori alla cellula. La via di trasduzione del segnale dipende dal tipo di recettore (Tabella 2-1).

I principali secondi messaggeri sono l'adenosina monofosfato ciclico (cAMP), gli ioni calcio, l'inositolo trifosfato e il diacilglicerolo.

Immunoglobuline (recettori delle immunoglobuline)

Con l'aiuto dei recettori delle immunoglobuline, le cellule hanno la capacità di "riconoscersi" a vicenda o antigeni. Come risultato dell'interazione dei recettori, si verifica l'adesione di una cellula a una cellula o una cellula a un antigene. Questo tipo di recettore comprende anche anticorpi che circolano liberamente nei fluidi extracellulari e non sono associati a strutture cellulari. Gli anticorpi, antigeni "marcatori" per la successiva fagocitosi, sono responsabili dello sviluppo dell'immunità umorale.

Tabella 2-1. Sistemi effettori recettoriali

Tipo di recettore Esempio di recettore Modalità di segnalazione

Il tipo di immunoglobuline comprende recettori che svolgono la funzione di "segnalazione" nella formazione di vari tipi e fasi della risposta immunitaria e della memoria immunitaria.

I principali rappresentanti dei recettori di tipo immunoglobulinico (superfamiglia).

Anticorpi - immunoglobuline (Ig).

Recettori dei linfociti T.

Glicoproteine ​​MHC I e MHC II (Complesso maggiore di istocompatibilità complesso maggiore di istocompatibilità).

Glicoproteine ​​di adesione cellulare (es. CD2, CD4 e CD8).

Alcune catene polipeptidiche del complesso CD3 associate ai recettori dei linfociti T.

Recettori Fc localizzati su vari tipi di leucociti (linfociti, macrofagi, neutrofili).

L'isolamento funzionale e morfologico dei recettori delle immunoglobuline consente di distinguerli in un tipo separato.

Enzimi

Molti farmaci, legandosi agli enzimi, li inibiscono o li attivano in modo reversibile o irreversibile. Pertanto, gli agenti anticolinesterasici potenziano l'azione dell'acetilcolina bloccando l'enzima che lo scompone: l'acetilcolinesterasi. Gli inibitori dell'anidrasi carbonica sono un gruppo di diuretici che indirettamente (sotto l'influenza dell'anidrasi carbonica) riducono il riassorbimento degli ioni sodio nei tubuli prossimali. I FANS sono inibitori della ciclossigenasi. Tuttavia, l'acido acetilsalicilico, a differenza di altri FANS, blocca irreversibilmente la ciclossigenasi mediante acetilazione dei residui di serina (amminoacido) nella molecola dell'enzima. Esistono due generazioni di inibitori delle monoaminossidasi (IMAO). Inibitori MAO - farmaci appartenenti al gruppo degli antidepressivi. Gli inibitori delle MAO di prima generazione (ad esempio fenelzina e isocarbossazide) bloccano in modo irreversibile l'enzima che ossida le monoamine come la noradrenalina* e la serotonina (la loro carenza si riscontra nella depressione). Una nuova generazione di inibitori MAO (ad esempio moclobemide) inibisce reversibilmente l'enzima; allo stesso tempo, si nota una minore gravità degli effetti collaterali (in particolare la sindrome "tiramina").

composti inorganici

Esistono farmaci che neutralizzano o legano direzionalmente le forme attive di vari composti inorganici. Quindi, gli antiacidi neutralizzano l'eccesso di acido cloridrico del succo gastrico, riducono

Shaya il suo effetto dannoso sulla mucosa dello stomaco e del duodeno.

Le sostanze chelanti (complessoni) si combinano con alcuni metalli per formare composti complessi chimicamente inerti. Questo effetto viene utilizzato nel trattamento dell'avvelenamento causato dall'ingestione (o inalazione) di sostanze contenenti vari metalli (arsenico, piombo, ferro, rame).

Molecole bersaglio localizzate su organismi estranei

I meccanismi d'azione dei farmaci antibatterici, antiprotozoari, antielmintici, antimicotici e antivirali sono molto diversi. L'assunzione di farmaci antibatterici, di regola, porta a una violazione di varie fasi della sintesi della parete cellulare batterica (ad esempio, alla sintesi di proteine ​​​​difettose o RNA in una cellula batterica) o a un cambiamento in altri meccanismi per mantenere il vitale attività del microrganismo. La soppressione o l'eradicazione dell'agente infettivo è l'obiettivo principale del trattamento.

Il meccanismo dell'azione battericida degli antibiotici β-lattamici, dei glicopeptidi e dell'isoniazide è il blocco di varie fasi della sintesi della parete cellulare dei microrganismi. Tutti gli antibiotici β-lattamici (penicilline, cefalosporine, carbapenemi e monobattami) hanno un principio d'azione simile. Le penicilline producono un effetto battericida legandosi alle proteine ​​dei batteri che legano la penicillina (agiscono come enzimi nella fase finale della sintesi del componente principale della parete cellulare batterica - il peptidoglicano). La comunanza del meccanismo d'azione degli antibiotici β-lattamici è di creare ostacoli alla formazione di legami tra le catene polimeriche dei peptidoglicani utilizzando ponti di pentaglicina (parte della struttura dei farmaci antibatterici ricorda la catena peptidica D-alanil-D-alanina della parete cellulare batterica). I glicopeptidi (vancomicina e teicoplanina*) interferiscono con la sintesi della parete cellulare in modo diverso. Pertanto, la vancomicina ha un effetto battericida combinandosi con il gruppo carbossilico libero del pentapeptide; quindi, c'è un ostacolo spaziale

vie allungamento (allungamento) della coda del peptidoglicano. L'isoniazide (un farmaco antitubercolare) inibisce la sintesi degli acidi micolici, un componente strutturale della parete cellulare dei micobatteri.

Il meccanismo dell'azione battericida delle polimixine è quello di interrompere l'integrità della membrana citoplasmatica dei batteri.

Gli aminoglicosidi, le tetracicline, i macrolidi e la levomicetina* inibiscono la sintesi proteica nelle cellule batteriche. I ribosomi batterici (subunità 50S e subunità 30S) e i ribosomi umani (subunità 6OS e subunità 40S) hanno strutture diverse. Ciò spiega l'effetto selettivo di questi gruppi di sostanze medicinali sui microrganismi. Gli aminoglicosidi e le tetracicline si legano alla subunità 30S del ribosoma e inibiscono il legame dell'aminoaciltRNA al sito A di questo tRNA. Inoltre, gli aminoglicosidi interferiscono con la lettura dell'mRNA bloccando la sintesi proteica. La levomicetina * cambia il processo di transpeptidazione (trasferimento di una catena di amminoacidi in crescita sul ribosoma dal sito P al sito A agli amminoacidi tRNA appena portati). I macrolidi si legano alla subunità 50S del ribosoma e inibiscono il processo di traslocazione (trasferimento di una catena di amminoacidi dal sito A al sito P).

Chinoloni e fluorochinoloni inibiscono la DNA girasi (topoisomerasi II e topoisomerasi IV) - enzimi che aiutano a ruotare il DNA batterico in una spirale, necessaria per il suo normale funzionamento.

Le sulfonamidi inibiscono la diidropteroato sintetasi, bloccando così la sintesi dei precursori delle purine e della pirimidina (acidi diidropterico e diidrofolico) necessari per la costruzione del DNA e dell'RNA. Il trimetoprim inibisce la diidrofolato reduttasi (l'affinità per l'enzima batterico è molto alta), interrompendo la formazione di acido tetraidrofolico (un precursore di purine e pirimidine) dall'acido diidrofolico. Quindi, sulfamidici e trimetoprim agiscono in sinergia, bloccando diverse fasi di un processo: la sintesi di purine e pirimidine.

I 5-nitroimidazoli (metronidazolo, tinidazolo) hanno un effetto battericida selettivo contro i batteri i cui sistemi enzimatici sono in grado di ridurre il gruppo nitro. Le forme attive ridotte di questi farmaci, interrompendo la replicazione del DNA e la sintesi proteica, inibiscono la respirazione dei tessuti.

La rifampicina (un farmaco antitubercolare) inibisce specificamente la sintesi dell'RNA.

Gli agenti antimicotici e antivirali hanno alcune somiglianze nei loro meccanismi d'azione. I derivati ​​dell'imidazolo e del triazolo inibiscono la sintesi dell'ergosterolo, il principale componente strutturale

ente della parete cellulare fungina e farmaci antibatterici polienici (amfotericina, nistatina) si legano ad esso. La flucitosina (un farmaco antimicotico) blocca la sintesi del DNA fungino. Molti farmaci antivirali (ad esempio aciclovir, idoxuridina, zidovudina - analoghi nucleosidici) inibiscono anche la sintesi del DNA virale e

I recettori N-colinergici delle sinapsi neuromuscolari degli elminti sono molecole bersaglio di farmaci antielmintici come il pirantel e il levamisolo. La stimolazione di questi recettori provoca una paralisi spastica totale.

La natura, la forza e la durata dell'azione dei farmaci

La durata, la forza e il metodo di interazione tra il farmaco e la molecola bersaglio caratterizzano la risposta farmacologica (di norma, a causa dell'azione diretta del farmaco, meno spesso - un cambiamento nel sistema coniugato e solo in casi isolati un riflesso viene registrata la risposta farmacologica).

L'effetto principale dei farmaci è l'effetto della sostanza utilizzata nel trattamento di questo paziente. Altri effetti farmacologici del farmaco considerato sono detti secondari (o minori). I disturbi funzionali causati dall'assunzione del farmaco sono considerati reazioni indesiderabili (vedere il capitolo 4 "Effetti collaterali dei farmaci"). Lo stesso effetto in un caso può essere primario e in un altro secondario.

Ci sono azioni generalizzate o locali (locali) dei farmaci. Gli effetti locali si osservano quando si utilizzano unguenti, polveri o farmaci assunti per via orale, non assorbiti nel tratto gastrointestinale o, al contrario, ben assorbiti, ma concentrati in un organo. Nella maggior parte dei casi, quando un farmaco penetra nei fluidi biologici del corpo, il suo effetto farmacologico può formarsi in qualsiasi parte del corpo.

La capacità di molti farmaci di agire in monoterapia su vari livelli di regolazione e processi del metabolismo cellulare contemporaneamente in più sistemi o organi funzionali dimostra il polimorfismo del loro effetto farmacologico. D'altra parte, una così grande varietà di bersagli a tutti i livelli di regolazione spiega lo stesso effetto farmacologico di farmaci con diverse strutture chimiche.

Il movimento caotico delle molecole consente al farmaco di essere vicino a una determinata area (con un'elevata affinità per i recettori); allo stesso tempo, l'effetto desiderato si ottiene anche con la nomina di basse concentrazioni di farmaci. Con un aumento della concentrazione di molecole di farmaco,

reagiscono con i centri attivi di altri recettori (per i quali hanno una minore affinità); di conseguenza aumenta il numero degli effetti farmacologici e scompare anche la loro selettività. Ad esempio, i β 1 -bloccanti a piccole dosi inibiscono solo i recettori β 1 -adrenergici. Tuttavia, con un aumento della dose di β 1 -bloccanti, la loro selettività scompare, mentre si nota il blocco di tutti i recettori β-adrenergici. Un quadro simile si osserva con la nomina dei β-agonisti. Pertanto, con un aumento della dose di farmaci, insieme a un certo aumento dell'effetto clinico, viene sempre registrato un aumento del numero di effetti collaterali e in modo significativo.

Lo stato della molecola bersaglio (sia nel sistema principale che in quello coniugato) deve essere preso in considerazione quando si prevede e si valuta l'efficacia dell'azione del farmaco. Spesso, la predominanza degli effetti collaterali sull'azione principale è dovuta a una violazione dell'equilibrio fisiologico dovuta alla natura della malattia o alle caratteristiche individuali del paziente.

Inoltre, i farmaci stessi possono modificare la sensibilità delle molecole bersaglio variando la velocità della loro sintesi o degradazione o inducendo la formazione di varie modificazioni del bersaglio sotto l'influenza di fattori intracellulari: tutto ciò porta a un cambiamento nella risposta farmacologica.

In base agli effetti farmacologici, i farmaci possono essere suddivisi in due gruppi: sostanze con effetti specifici e non specifici. I farmaci non specifici includono farmaci che causano lo sviluppo di un'ampia gamma di effetti farmacologici influenzando vari sistemi di supporto biologico. Questo gruppo di farmaci comprende, prima di tutto, sostanze substrato: complessi vitaminici, glucosio e amminoacidi, macroelementi e microelementi, nonché adattogeni vegetali (ad esempio ginseng ed eleuterococco). A causa della mancanza di confini chiari che determinano il principale effetto farmacologico di questi farmaci, vengono prescritti a un gran numero di pazienti con varie malattie.

Se un farmaco agisce (come agonista o antagonista) sull'apparato recettore di determinati sistemi, il suo effetto è considerato specifico. Questo gruppo di farmaci comprende antagonisti e agonisti di vari sottotipi di adrenorecettori, recettori colinergici, ecc. La posizione dell'organo dei recettori non influisce sull'effetto prodotto dai farmaci con un'azione specifica. Pertanto, nonostante la specificità dell'azione di questi farmaci, si registrano varie risposte farmacologiche. Quindi, l'acetilcolina provoca la contrazione della muscolatura liscia dei bronchi, il tubo digerente, aumenta la secrezione delle ghiandole salivari. L'atropina ha l'effetto opposto. elettore-

La specificità o selettività dell'azione dei farmaci si nota solo quando l'attività del sistema cambia solo in una determinata parte di esso o in un organo. Ad esempio, il propranololo blocca tutti i recettori β-adrenergici del sistema simpatico-adrenale. L'atenololo, un β 1 -bloccante selettivo, blocca solo i recettori β 1 -adrenergici del cuore e non influisce sui recettori β 2 -adrenergici dei bronchi (quando si usano piccole dosi). Il salbutamolo stimola selettivamente i recettori β 2 -adrenergici dei bronchi, avendo un leggero effetto sui recettori β 1 -adrenergici del cuore.

Selettività (selettività) dell'azione dei farmaci: la capacità di una sostanza di accumularsi nel tessuto (dipende dalle proprietà fisico-chimiche dei farmaci) e produrre l'effetto desiderato. La selettività è anche dovuta all'affinità per il legame morfologico considerato (tenendo conto della struttura della membrana cellulare, delle caratteristiche del metabolismo cellulare, ecc.). Grandi dosi di farmaci ad azione selettiva colpiscono molto spesso l'intero sistema, ma causano una risposta farmacologica corrispondente all'azione specifica dei farmaci.

Se la maggior parte dei recettori interagisce con i farmaci, si nota una rapida insorgenza dell'effetto farmacologico e la sua maggiore gravità. Il processo avviene solo ad alta affinità del farmaco (la sua molecola può avere una struttura simile a quella di un agonista naturale). L'attività del farmaco e la durata della sua azione nella maggior parte dei casi sono proporzionali alla velocità di formazione e dissociazione del complesso con il recettore. Con la somministrazione ripetuta di farmaci, a volte viene registrata una diminuzione dell'effetto (tachifilassi), tk. non tutti i recettori sono stati rilasciati dalla dose precedente del farmaco. Una diminuzione della gravità dell'effetto si verifica in caso di esaurimento dei recettori.

Reazioni registrate durante la somministrazione di farmaci

Risposta farmacologica attesa.

Iperreattività: maggiore sensibilità del corpo al farmaco utilizzato. Ad esempio, quando l'organismo è sensibilizzato alle penicilline, la loro somministrazione ripetuta può portare a una reazione di ipersensibilità di tipo immediato o addirittura allo sviluppo di shock anafilattico.

Tolleranza: una diminuzione della sensibilità ai farmaci applicati. Ad esempio, con l'uso incontrollato e prolungato di β 2 -agonisti, la tolleranza nei loro confronti aumenta e l'effetto farmacologico diminuisce.

Idiosincrasia: eccessiva sensibilità individuale (intolleranza) a questo farmaco. Ad esempio, la causa dell'idiosincrasia potrebbe essere una mancanza geneticamente determinata

enzimi tve che metabolizzano questa sostanza (vedi capitolo 7 "Farmacogenetica clinica").

La tachifilassi è una tolleranza in rapido sviluppo. Ad alcuni farmaci, ad esempio ai nitrati (con il loro uso continuo e prolungato), la tolleranza si sviluppa in modo particolarmente rapido; in questo caso, il farmaco viene sostituito o la sua dose viene aumentata.

Stimando il tempo di azione dei farmaci, è necessario allocare il periodo di latenza, l'azione massima, il tempo di ritenzione dell'effetto e il tempo di postumi.

Il tempo del periodo di latenza dei farmaci, soprattutto in situazioni urgenti, determina la loro scelta. Quindi, in alcuni casi, il periodo di latenza è di secondi (forma sublinguale di nitroglicerina), in altri - giorni e settimane (aminochinolina). La durata del periodo di latenza può essere dovuta al costante accumulo di farmaci (aminochinolina) nel sito del suo impatto. Spesso, la durata del periodo di latenza dipende dal meccanismo d'azione mediato (l'effetto ipotensivo dei β-bloccanti).

Il tempo di ritenzione dell'effetto è un fattore oggettivo che determina la frequenza di somministrazione e la durata dell'uso dei farmaci.

Suddividendo i farmaci in base agli effetti farmacologici, è necessario tenere conto del fatto che lo stesso sintomo si basa su diversi meccanismi d'azione. Un esempio è l'effetto ipotensivo di farmaci come diuretici, β-bloccanti, calcio-antagonisti lenti (meccanismi d'azione diversi producono lo stesso effetto clinico). Questo fatto viene preso in considerazione quando si scelgono i farmaci o le loro combinazioni durante lo svolgimento della farmacoterapia individuale.

Ci sono fattori che influenzano la velocità di insorgenza dell'effetto, la sua forza e durata quando si utilizzano sostanze medicinali.

Velocità, modalità di somministrazione e dose del farmaco che interagisce con il recettore. Ad esempio, un bolo endovenoso di 40 mg di furosemide produce un effetto diuretico più rapido e più pronunciato rispetto a 20 mg del farmaco somministrato per via endovenosa o 40 mg di un diuretico assunto per via orale.

Grave decorso della malattia e lesioni organiche associate di organi e sistemi. Anche gli aspetti legati all'età hanno una grande influenza sullo stato funzionale dei principali sistemi.

Interazione dei farmaci utilizzati (vedi Capitolo 5 "Interazioni farmacologiche").

È importante sapere che l'uso di alcuni farmaci è giustificato solo se c'è un cambiamento patologico iniziale nel sistema o negli accettori del bersaglio. Quindi, i farmaci antipiretici (antipiretici) riducono la temperatura solo con la febbre.

2. Azione locale e di riassorbimento dei farmaci

L'azione di una sostanza, manifestata nel luogo della sua applicazione, è chiamata locale. Ad esempio, gli agenti avvolgenti coprono la membrana mucosa, prevenendo l'irritazione delle terminazioni dei nervi afferenti. Tuttavia, un effetto veramente locale è molto raro, poiché le sostanze possono essere parzialmente assorbite o avere un effetto riflesso.

L'azione di una sostanza che si sviluppa dopo il suo assorbimento ed entrata nella circolazione generale, e quindi nei tessuti, è chiamata riassorbimento. L'effetto di riassorbimento dipende dalla via di somministrazione del farmaco e dalla sua capacità di penetrare le barriere biologiche.

Con un'azione locale e di riassorbimento, i farmaci hanno un effetto diretto o riflesso. L'influenza diretta si realizza nel punto di contatto diretto della sostanza con il tessuto. Con l'azione riflessa, le sostanze influenzano gli estero o gli interocettori, quindi l'effetto si manifesta con un cambiamento nello stato dei corrispondenti centri nervosi o organi esecutivi. Pertanto, l'uso di cerotti di senape nella patologia degli organi respiratori migliora riflessivamente il loro trofismo (attraverso gli esterocettori della pelle).

Lezione 6. Fondamenti di farmacodinamica (parte 1)

Il compito principale della farmacodinamica è scoprire dove e come agiscono le sostanze medicinali, provocando determinati effetti, ovvero stabilire bersagli con cui interagiscono i farmaci.

1. Obiettivi farmacologici

Gli obiettivi dei farmaci sono recettori, canali ionici, enzimi, sistemi di trasporto e geni. I recettori sono chiamati gruppi attivi di macromolecole di substrati con cui una sostanza interagisce. I recettori che forniscono la manifestazione dell'azione di una sostanza sono chiamati specifici.

Esistono 4 tipi di recettori:

recettori che controllano direttamente la funzione dei canali ionici (recettori H-colinergici, recettori GABA A);

recettori accoppiati all'effettore attraverso il sistema "G-proteine-trasmettitori secondari" o "G-proteine-canali ionici". Tali recettori sono disponibili per molti ormoni e mediatori (recettori M-colinergici, recettori adrenergici);

recettori che controllano direttamente la funzione dell'enzima effettore. Sono direttamente associati alla tirosin-chinasi e regolano la fosforilazione delle proteine ​​(recettori dell'insulina);

recettori per la trascrizione del DNA. Questi sono recettori intracellulari. Interagiscono con gli ormoni steroidei e tiroidei.

L'affinità di una sostanza per un recettore, che porta alla formazione di un complesso "recettore-sostanza", è indicata con il termine "affinità". La capacità di una sostanza, quando interagisce con un recettore specifico, di stimolarla e causare uno o l'altro effetto è chiamata attività interna.

2. Il concetto di sostanze agonisti e antagoniste

Le sostanze che, quando interagiscono con recettori specifici, provocano cambiamenti in essi, portando a un effetto biologico, sono chiamate agonisti. L'effetto stimolatore di un agonista sui recettori può portare all'attivazione o all'inibizione della funzione cellulare. Se un agonista, interagendo con i recettori, provoca il massimo effetto, allora questo è un agonista completo. Al contrario di quest'ultimo, gli agonisti parziali, quando interagiscono con gli stessi recettori, non provocano il massimo effetto.

Le sostanze che si legano ai recettori ma non li stimolano sono dette antagoniste. La loro attività interna è zero. I loro effetti farmacologici sono dovuti all'antagonismo con ligandi endogeni (mediatori, ormoni), nonché con sostanze agonisti esogene. Se occupano gli stessi recettori con cui interagiscono gli agonisti, allora si parla di antagonisti competitivi; se altre parti della macromolecola che non sono legate a un recettore specifico, ma sono ad esso interconnesse, allora si parla di antagonisti non competitivi.

Se una sostanza agisce come agonista in un sottotipo di recettore e come antagonista in un altro, viene definita agonista-antagonista.

Si isolano anche i cosiddetti recettori aspecifici, legandosi a cui sostanze non provocano effetto (proteine ​​plasmatiche del sangue, mucopolisaccaridi del tessuto connettivo); sono anche chiamati luoghi di legame non specifico di sostanze.

L'interazione "sostanza - recettore" viene effettuata a causa di legami intermolecolari. Uno dei tipi più forti di legame è un legame covalente. È noto per un piccolo numero di farmaci (alcuni agenti anti-blastoma). Meno persistente è il legame ionico più comune, tipico dei bloccanti gangliari e dell'acetilcolina. Un ruolo importante è svolto dalle forze di van der Waals (alla base delle interazioni idrofobiche) e dai legami idrogeno.

A seconda della forza del legame "recettore-sostanza", si distinguono un'azione reversibile, caratteristica della maggior parte delle sostanze, e un'azione irreversibile (nel caso di un legame covalente).

Se una sostanza interagisce solo con recettori funzionalmente non ambigui di una certa localizzazione e non influisce su altri recettori, l'azione di tale sostanza è considerata selettiva. La base della selettività dell'azione è l'affinità (affinità) della sostanza per il recettore.

I canali ionici sono un altro obiettivo importante per i farmaci. Di particolare interesse è la ricerca di bloccanti e attivatori dei canali del Ca 2+ con effetto predominante sul cuore e sui vasi sanguigni. Negli ultimi anni, le sostanze che regolano la funzione dei canali K+ hanno attirato molta attenzione.

Gli enzimi sono bersagli importanti per molti farmaci. Ad esempio, il meccanismo d'azione dei farmaci antinfiammatori non steroidei è dovuto all'inibizione della ciclossigenasi e alla diminuzione della biosintesi delle prostaglandine. Il farmaco antiblastoma metotrexato blocca la diidrofolato reduttasi, prevenendo la formazione di tetraidrofolato, necessario per la sintesi del nucleotide purinico timidilato. L'aciclovir inibisce la DNA polimerasi virale.

Un altro possibile bersaglio farmacologico sono i sistemi di trasporto per molecole polari, ioni e piccole molecole idrofile. Uno degli ultimi risultati in questa direzione è la creazione di inibitori della pompa propionica nella mucosa gastrica (omeprazolo).

I geni sono considerati bersagli importanti per molti farmaci. La ricerca nel campo della farmacologia genetica sta diventando sempre più diffusa.

Lezione 7. Dipendenza dell'effetto farmacoterapeutico dalle proprietà dei farmaci e dalle condizioni per il loro utilizzo

1. Struttura chimica

IO. struttura chimica, proprietà fisico-chimiche e fisiche dei farmaci. Per un'interazione efficace di una sostanza con un recettore, è necessaria una tale struttura del farmaco che assicuri il contatto più stretto con il recettore. La forza dei legami intermolecolari dipende dal grado di convergenza di una sostanza con un recettore. Per l'interazione di una sostanza con un recettore, la loro corrispondenza spaziale, cioè la complementarità, è particolarmente importante. Ciò è confermato dalle differenze nell'attività degli stereoisomeri. Se una sostanza ha diversi gruppi funzionalmente attivi, è necessario tenere conto della distanza tra loro.

Molte caratteristiche quantitative e qualitative dell'azione di una sostanza dipendono anche da proprietà fisiche e fisico-chimiche come la solubilità in acqua e lipidi; per i composti in polvere, il grado della loro macinazione è molto importante, per le sostanze volatili - il grado di volatilità, ecc.

2. Dosi e concentrazioni

II. Dose dipendente(concentrazione) cambia la velocità di sviluppo dell'effetto, la sua gravità, durata e talvolta la natura dell'azione. Di solito, con l'aumento della dose, il periodo di latenza diminuisce e la gravità e la durata dell'effetto aumentano.

dose chiamato la quantità della sostanza in una volta (dose singola). Indicare la dose in grammi o frazioni di grammo. Le dosi minime alle quali i farmaci provocano un effetto biologico iniziale sono dette soglia, o dosi minime efficaci. Nella medicina pratica vengono spesso utilizzate dosi terapeutiche medie, in cui i farmaci nella stragrande maggioranza dei pazienti hanno l'effetto farmacoterapeutico necessario. Se durante il loro appuntamento l'effetto non è sufficientemente pronunciato, la dose viene aumentata alla dose terapeutica più alta. Inoltre, si distinguono le dosi tossiche, in cui le sostanze provocano effetti tossici pericolosi per l'organismo e le dosi letali. In alcuni casi è indicata la dose del farmaco per il corso del trattamento (dose del corso). Se è necessario creare rapidamente un'alta concentrazione di una sostanza medicinale nel corpo, la prima dose (shock) supera le successive.

3. Riuso dei farmaci Struttura chimica

III. Aumentare l'effetto di un certo numero di sostanze legati alla loro capacità di accumulare. Per cumulo materiale si intende l'accumulo di una sostanza farmacologica nell'organismo. Questo è tipico per i farmaci a lunga durata d'azione che vengono escreti lentamente o sono fortemente legati nell'organismo (ad esempio, alcuni glicosidi cardiaci del gruppo della digitale). L'accumulo della sostanza durante il suo uso ripetuto può essere la causa dello sviluppo di effetti tossici. A questo proposito, è necessario dosare tali farmaci tenendo conto del cumulo, riducendo gradualmente la dose o aumentando gli intervalli tra le dosi del farmaco.

Sono noti esempi di cumulo funzionale, in cui si accumula l'effetto e non la sostanza. Quindi, con l'alcolismo, i crescenti cambiamenti nel sistema nervoso centrale portano alla comparsa del delirium tremens. In questo caso la sostanza (alcol etilico) si ossida rapidamente e non indugia nei tessuti. In questo caso, vengono riassunti solo gli effetti neurotropici.

Ridurre l'efficacia delle sostanze con il loro uso ripetuto - dipendenza (tolleranza)- osservato durante l'uso di vari farmaci (analgesici, antipertensivi e lassativi). Può essere associato a una diminuzione dell'assorbimento di una sostanza, un aumento della velocità della sua inattivazione e (o) un aumento dell'escrezione, una diminuzione della sensibilità dei recettori ad essa o una diminuzione della loro densità nei tessuti. In caso di dipendenza, per ottenere l'effetto iniziale, è necessario aumentare la dose del farmaco o sostituire una sostanza con un'altra. Con quest'ultima opzione, va tenuto presente che esiste una dipendenza crociata da sostanze che interagiscono con gli stessi recettori. Un tipo speciale di dipendenza è la tachifilassi - dipendenza che si verifica molto rapidamente, a volte dopo una singola dose del farmaco.

In relazione ad alcune sostanze (solitamente neurotropiche), la loro somministrazione ripetuta sviluppa la tossicodipendenza. Si manifesta con un irresistibile desiderio di assumere una sostanza, solitamente per migliorare l'umore, migliorare il benessere, eliminare esperienze e sensazioni spiacevoli, comprese quelle che si verificano durante l'abolizione delle sostanze che causano la tossicodipendenza. In caso di dipendenza mentale, interrompere la somministrazione del farmaco (cocaina, allucinogeni) provoca solo disagio emotivo. Quando si assumono determinate sostanze (morfina, eroina), si sviluppa dipendenza fisica. L'annullamento del farmaco in questo caso provoca una condizione grave, che, oltre a improvvisi cambiamenti mentali, si manifesta in vari disturbi somatici spesso gravi associati a disfunzioni di molti sistemi corporei, fino alla morte. Questa è la cosiddetta sindrome da astinenza.

Lezione 8. Interazione dei farmaci (parte 1)

1. I principali tipi di interazione farmacologica

Con la nomina simultanea di diverse sostanze medicinali, è possibile la loro interazione tra loro, portando a un cambiamento nella gravità e nella natura dell'effetto principale, nella sua durata, nonché ad un aumento o diminuzione degli effetti collaterali e tossici. Le interazioni farmacologiche sono generalmente classificate in farmacologico e farmaceutico.

Interazione farmacologica si basa sui cambiamenti nella farmacocinetica e farmacodinamica dei farmaci, sulle interazioni chimiche e fisico-chimiche dei farmaci nei mezzi corporei.

Interazione farmaceutica associati a combinazioni di vari farmaci, spesso utilizzati per potenziare o combinare effetti utili nella pratica medica. Tuttavia, quando può verificarsi una combinazione di sostanze, si verifica un'interazione avversa, che viene definita incompatibilità del farmaco. L'incompatibilità si manifesta con un indebolimento, una perdita completa o un cambiamento nella natura dell'effetto farmacoterapeutico o un aumento degli effetti collaterali o tossici. Ciò si verifica quando vengono somministrati due o più farmaci contemporaneamente. (incompatibilità farmacologica). L'incompatibilità è possibile anche durante la produzione e lo stoccaggio di preparati combinati. (incompatibilità farmaceutica).

2. Interazione farmacologica

I. Il tipo di interazione farmacocinetica può manifestarsi già nella fase di assorbimento della sostanza, che può cambiare per vari motivi. Quindi, nel tubo digerente, le sostanze possono essere legate da adsorbenti (carbone attivo, argilla bianca) o resine a scambio anionico (colestiramina), la formazione di composti chelati o complessi inattivi (secondo questo principio, gli antibiotici del gruppo delle tetracicline interagiscono con ioni ferro, calcio e magnesio). Tutte queste opzioni di interazione interferiscono con l'assorbimento dei farmaci e ne riducono gli effetti farmacoterapeutici. Per l'assorbimento di una serie di sostanze dal tubo digerente, il valore del pH del mezzo è importante. Pertanto, modificando la reazione dei succhi digestivi, si può influenzare in modo significativo la velocità e la completezza dell'assorbimento di composti debolmente acidi e debolmente alcalini.

I cambiamenti nella peristalsi del tubo digerente influenzano anche l'assorbimento delle sostanze. Ad esempio, un aumento della motilità intestinale da parte dei colinomimetici riduce l'assorbimento della digossina. Inoltre sono noti esempi dell'interazione di sostanze a livello del loro trasporto attraverso la mucosa intestinale (i barbiturici riducono l'assorbimento della griseofulvina.

Anche l'inibizione dell'attività enzimatica può influenzare l'assorbimento. Quindi, la difenina inibisce la deconiugazione dei folati e interrompe l'assorbimento dell'acido folico dai prodotti alimentari. Di conseguenza, si sviluppa una carenza di acido folico. Alcune sostanze (almagel, olio di vaselina) formano strati sulla superficie della membrana mucosa del tubo digerente, che possono in qualche modo ostacolare l'assorbimento dei farmaci.

L'interazione delle sostanze è possibile nella fase del loro trasporto con le proteine ​​del sangue. In questo caso, una sostanza può sostituirne un'altra dal complesso con le proteine ​​del plasma sanguigno. Quindi, l'indometacina e il butadione rilasciano anticoagulanti ad azione indiretta dal complesso con le proteine ​​plasmatiche, che aumenta la concentrazione di anticoagulanti liberi e può portare a sanguinamento.

Alcune sostanze medicinali sono in grado di interagire a livello di biotrasformazione delle sostanze. Esistono farmaci che aumentano (inducono) l'attività degli enzimi epatici microsomiali (fenobarbital, difenina, ecc.). Sullo sfondo della loro azione, la biotrasformazione di molte sostanze procede più intensamente.

Ciò riduce la gravità e la durata del loro effetto. È anche possibile l'interazione di farmaci associati all'effetto inibitorio sugli enzimi microsomiali e non microsomiali. Pertanto, il farmaco anti-gotta allopurinolo aumenta la tossicità del farmaco antitumorale mercaptopurina.

Anche l'escrezione di sostanze medicinali può cambiare in modo significativo con l'uso combinato di sostanze. Il riassorbimento nei tubuli renali di composti debolmente acidi e debolmente alcalini dipende dal valore del pH dell'urina primaria. Modificando la sua reazione, è possibile aumentare o diminuire il grado di ionizzazione della sostanza. Minore è il grado di ionizzazione di una sostanza, maggiore è la sua lipofilia e più intenso è il riassorbimento nei tubuli renali. Le sostanze più ionizzate sono scarsamente riassorbite e più escrete nelle urine. Per l'alcalinizzazione delle urine viene utilizzato il bicarbonato di sodio e per l'acidificazione viene utilizzato il cloruro di ammonio.

Va tenuto presente che quando le sostanze interagiscono, la loro farmacocinetica può cambiare in più fasi contemporaneamente.

II. Tipo di interazione farmacodinamica. Se l'interazione viene effettuata a livello di recettori, riguarda principalmente agonisti e antagonisti di vari tipi di recettori.

Nel caso della sinergia, l'interazione delle sostanze è accompagnata da un aumento dell'effetto finale. Il sinergismo di sostanze medicinali può manifestarsi per semplice sommatoria o potenziamento dell'effetto finale. L'effetto sommato (additivo) si osserva semplicemente sommando gli effetti di ciascuno dei componenti. Se, con l'introduzione di due sostanze, l'effetto totale supera la somma degli effetti di entrambe le sostanze, allora questo indica potenziamento.

Il sinergismo può essere diretto (se entrambi i composti agiscono sullo stesso substrato) o indiretto (con diversa localizzazione della loro azione).

La capacità di una sostanza in una certa misura di ridurre l'effetto di un'altra è chiamata antagonismo. Per analogia con la sinergia, può essere diretta e indiretta.

Inoltre si distingue il sinergismo, in cui alcuni effetti delle sostanze combinate sono potenziati, mentre altri sono indeboliti.

III. L'interazione chimica o fisico-chimica delle sostanze nei mezzi corporei è più spesso utilizzata in caso di sovradosaggio o intossicazione acuta da farmaci. In caso di sovradosaggio dell'eparina anticoagulante, viene prescritto il suo antidoto, il solfato di protamina, che inattiva l'eparina a causa dell'interazione elettrostatica con essa (interazione fisico-chimica). Un esempio di interazione chimica è la formazione di complessi. Quindi, gli ioni di rame, mercurio, piombo, ferro e calcio legano la penicillamina.

Lezione 9. Interazione dei farmaci (parte 2)

1. Interazione farmaceutica

Potrebbero esserci casi di incompatibilità farmaceutica, in cui durante la produzione di farmaci e (o) la loro conservazione, nonché quando mescolati in una siringa, i componenti della miscela interagiscono e si verificano tali cambiamenti, a seguito dei quali il farmaco diventa inadatto all'uso pratico. In alcuni casi compaiono nuove proprietà (tossiche) a volte sfavorevoli. L'incompatibilità può essere dovuta a solubilità insufficiente o completa insolubilità delle sostanze nel solvente, coagulazione delle forme di dosaggio, separazione dell'emulsione, umidità e fusione delle polveri a causa della loro igroscopicità, è possibile l'assorbimento indesiderato di sostanze attive. Nelle prescrizioni errate, a causa dell'interazione chimica delle sostanze, a volte si forma un precipitato o cambiano il colore, il gusto, l'odore e la consistenza della forma di dosaggio.

2. L'importanza delle caratteristiche individuali del corpo e delle sue condizioni per la manifestazione dell'azione dei farmaci

IO. Età. La sensibilità ai farmaci varia con l'età. A questo proposito, la farmacologia perinatale, che studia gli effetti dei farmaci sul feto (24 settimane prima della nascita e fino a 4 settimane dopo la nascita), è emersa come disciplina indipendente. La sezione di farmacologia che studia gli effetti dei farmaci sul corpo del bambino è chiamata farmacologia pediatrica.

Per le sostanze medicinali (ad eccezione di quelle velenose e potenti), esiste una regola semplificata per il calcolo delle sostanze per bambini di età diverse, basata sul fatto che per ogni anno un bambino ha bisogno di 1/20 di una dose da adulto.

Nell'età anziana e senile, l'assorbimento delle sostanze medicinali rallenta, il loro metabolismo procede in modo meno efficiente e il tasso di escrezione dei farmaci da parte dei reni diminuisce. La farmacologia geriatrica è impegnata a chiarire le caratteristiche dell'azione e dell'uso dei farmaci negli anziani e nelle persone senili.

II. Pavimento. A un certo numero di sostanze (nicotina, stricnina), i maschi sono meno sensibili delle femmine.

III. fattori genetici. La sensibilità ai farmaci può essere determinata geneticamente. Ad esempio, con una carenza genetica della colinesterasi plasmatica, la durata dell'azione del miorilassante ditilina aumenta notevolmente e può raggiungere 6-8 ore (in condizioni normali - 5-7 minuti).

Sono noti esempi di reazioni atipiche alle sostanze (idiosincrasie). Ad esempio, gli antimalarici a 8-aminochinoline (primachina) possono causare emolisi in individui con un'enzima enzimatico. Sono note anche altre sostanze con potenziale effetto emolitico: sulfamidici (streptocide, sulfacil sodico), nitrofurani (furazolidone, furadonin), analgesici non narcotici (aspirina, fenacetina).

IV. Condizione del corpo. I farmaci antipiretici agiscono solo con la febbre (con la normotermia, sono inefficaci) e i glicosidi cardiaci - solo sullo sfondo dell'insufficienza cardiaca. Le malattie accompagnate da compromissione della funzionalità epatica e renale alterano la biotrasformazione e l'escrezione delle sostanze. La farmacocinetica dei farmaci cambia anche durante la gravidanza e l'obesità.

v. Il valore dei ritmi circadiani. Lo studio della dipendenza dell'effetto farmacologico dei farmaci dalla periodicità quotidiana è uno dei compiti principali della cronofarmacologia. Nella maggior parte dei casi, l'effetto più pronunciato delle sostanze si osserva durante il periodo di massima attività. Quindi, negli esseri umani, l'effetto della morfina è più pronunciato all'inizio della seconda metà della giornata rispetto al mattino o alla notte.

I parametri farmacocinetici dipendono anche dai ritmi circadiani. Il massimo assorbimento di griseofulvina avviene verso le 12.00. Durante il giorno, l'intensità del metabolismo delle sostanze, la funzione dei reni e la loro capacità di espellere sostanze farmacologiche cambiano in modo significativo.


yatiya:

  1. Portatori di informazioni genetiche nei microrganismi.

  2. Forme di manifestazione della variabilità dei microrganismi. Modifiche. Mutazioni, loro classificazione. dissociazioni RS. Il significato pratico della variabilità dei microrganismi.

  3. Mutageni, classificazione, meccanismo d'azione dei mutageni sul genoma dei microrganismi.

  4. Il ruolo delle strutture genetiche citoplasmatiche nella variabilità dei microrganismi.

  5. ricombinazione genetica.

  6. Trasformazione, fasi del processo di trasformazione.

  7. Trasduzione, trasduzione specifica e non specifica.

  8. Coniugazione, fasi del processo di coniugazione.

1. Indicare le risposte corrette nelle attività di test.

1. Visualizza e disegna i preparativi della demo:

A) Dissociazione R-S dei batteri.

Domande di prova:


  1. Qual è la base materiale dell'eredità dei microrganismi?

  2. Quali sono le manifestazioni della variabilità dei microrganismi?

  1. Qual è il significato pratico della variabilità dei microrganismi?

  2. Cosa sono le modifiche?

  3. Cosa sono le mutazioni?

  4. Qual è la classificazione delle mutazioni?

  5. Cosa sono i mutageni?

  6. Qual è il meccanismo d'azione dei mutageni sul genoma dei microrganismi?

  1. Qual è il ruolo delle strutture genetiche citoplasmatiche nella variabilità dei microrganismi?

  2. Che cos'è la ricombinazione genetica?

  3. Cos'è la trasformazione? Quali sono le fasi di questo processo?

  4. Cos'è la trasduzione?

  5. Cos'è la coniugazione? Quali sono le fasi di questo processo?

PROVA GADANIA

Specifica le risposte corrette qui:

1. Quali sono le strutture genetiche extracromosomiche?

A) ribosomi

B) polisomi

B) plasmidi

D) mesosomi

D) trasposoni

2. Cosa sono i mutageni?

A) geni che forniscono la mutazione

B) fattori che causano la mutazione

C) fattori che trasmettono informazioni genetiche

D) fattori che ripristinano il DNA

3. Che cos'è un esone?

A) batteriofago virulento

B) profago

C) una sezione di un gene che trasporta determinate informazioni genetiche

D) batteriofago moderato

4. Che cos'è l'inversione?

A) un metodo di ricombinazione genetica

B) riparazione di sezioni di DNA danneggiate

B) mutazione cromosomica

D) mutazione puntiforme

5. Che cos'è una modifica?

B) cambiamenti fenotipici che non influiscono sul genoma cellulare

C) trasferimento di materiale genetico mediante batteriofago

D) alterazione spasmodica ereditaria del carattere

6. La coniugazione è caratterizzata da:

A) trasferimento di materiale genetico mediante batteriofago

B) è richiesto il contatto tra le cellule del donatore e del ricevente

C) trasferimento di materiale genetico mediante RNA

D) trasferimento di materiale genetico utilizzando il fattore sesso

7. Che cos'è la riparazione?

A) lisogenia

B) riparazione del DNA danneggiato

C) un metodo di trasferimento dell'informazione genetica

D) viropessi

8. Cosa caratterizza il filamento "meno" di RNA?

A) è contagioso

B) ha una funzione ereditaria

B) in grado di integrarsi nel cromosoma della cellula

D) non ha la funzione di RNA messaggero

9. In quali microrganismi l'RNA è la base materiale dell'ereditarietà?

A) nei batteri

B) nelle spirochete

D) nei micoplasmi

10. Cosa sono le mutazioni?

A) riparare sezioni danneggiate di DNA

B) trasferimento di materiale genetico mediante batteriofago

C) brusco cambiamento ereditario di carattere

D) il processo di formazione della progenie batterica contenente le caratteristiche del donatore e del ricevente

11. Che cos'è la trasformazione?

A) riparazione del DNA danneggiato

B) il trasferimento di informazioni genetiche al contatto di cellule batteriche di diverso orientamento "sessuale".

C) il trasferimento di informazioni genetiche mediante un frammento di DNA

D) trasferimento di informazioni genetiche da una cellula donatrice a una cellula ricevente mediante un batteriofago

INFORMAZIONE MATSERIE SULL'ARGOMENTO DELLA LEZIONE

Mettere in scena l'esperienza di trasformazione

Destinatario - ceppo bacillo subtilis str (bastone di fieno sensibile alla streptomicina); donatore - DNA isolato da un ceppo A.Subtilis str (resistente alla streptomicina). Terreno selettivo per la selezione di agar nutriente ricombinante (trasformante) contenente 100 UI/ml di streptomicina.

A 1 ml di coltura di brodo A.Subtilis 1 μg/ml di soluzione di DNasi in 0,5 ml di soluzione di cloruro di magnesio viene aggiunto per distruggere il DNA che non è penetrato nelle cellule batteriche del ceppo ricevente e incubato per 5 minuti. Per determinare la quantità di ricombinanti (trasformanti) resistenti alla streptomicina formati, 0,1 ml della miscela non diluita vengono inoculati su un terreno selettivo in una capsula di Petri. Per determinare il numero di cellule di coltura riceventi in una soluzione isotonica di cloruro di sodio, preparare diluizioni 10 volte fino a 10 -5 -10 -6 (per ottenere un numero numerabile di colonie), inoculare 0,1 ml su agar nutriente senza streptomicina e per controllo - su agar con streptomicina. La coltura ricevente non dovrebbe crescere su quest'ultimo terreno perché è sensibile alla streptomicina. L'inoculazione viene incubata a 37°C. Il giorno successivo vengono presi in considerazione i risultati dell'esperimento e la frequenza di trasformazione è determinata dal rapporto tra il numero di cellule ricombinanti cresciute e il numero di cellule del ceppo ricevente.

Assumiamo che durante la semina di 0,1 ml della coltura del ceppo ricevente a una diluizione di 10-5, siano cresciute 170 colonie e durante la semina di 0,1 ml della miscela non diluita, 68 colonie del ceppo ricombinante. Poiché ogni colonia è stata formata come risultato della moltiplicazione per una sola cellula batterica, quindi 0,1 ml della coltura seminata del ricevente contiene 170 x 10 5 cellule vitali e 1 ml - 170 x 10 6, o 1,7 x 10 8 . Allo stesso tempo, in 0,1 ml della miscela ci sono 68 cellule ricombinanti e in 1 ml - 680 o 6,8 x 10 2 .

Pertanto, la frequenza di trasformazione in questo esperimento sarà uguale a:

Impostare l'esperienza di trasduzione specifica

Il ricevente è un ceppo di E. coli lac, privo dell'operone 3-galattosidasi che controlla la fermentazione del lattosio. Fago trasduttore - fago X dgal, nel genoma di cui alcuni geni sono sostituiti dall'operone (3-galattosidasi di E. coli. È difettoso, cioè non in grado di provocare un'infezione produttiva che termina con la lisi di Escherichia coli, ed è indicato dalla lettera d (phage dgal ) con il nome dell'operone batterico gal contenuto nel genoma Il terreno selettivo è Endo medium, sul quale i batteri lattosio-negativi del ceppo ricevente formano colonie incolori, e il lattosio- le colonie positive del ceppo ricombinante acquistano un colore rosso con una sfumatura metallica A 1 ml di una coltura in brodo di 3 ore del ceppo ricevente, aggiungere 1 ml di fago trasduttore dgal ad una concentrazione di 10 6 - 10 7 particelle per 1 ml La miscela viene incubata per 60 minuti a 37 0 C, dopodiché si prepara una serie di diluizioni 10 volte (a seconda della concentrazione prevista di batteri) per ottenere un numero numerabile di colonie provette con una diluizione di 10 -6 inoculare 0,1 ml di coltura per 3 piastre Petri con Endo medium e distribuire uniformemente spalmare il liquido con una spatola sulla superficie del mezzo.

Le colture vengono incubate per 1 giorno, dopodiché vengono annotati i risultati dell'esperimento e la frequenza di trasduzione viene calcolata dal rapporto tra il numero di cellule ricombinanti (trasduttanti) presenti su tutte le piastre e il numero di cellule del ceppo ricevente.

Ad esempio, dopo l'inoculazione di 0,1 ml di una coltura mista a una diluizione di 10 -6, 138, 170 e 160 colonie incolori del ceppo ricevente sono cresciute su 3 piastre con terreno Endo, rispettivamente, sulla prima e sull'ultima piastra - 5 e 1 colonie di trasduttori rossi. Pertanto, la frequenza di trasduzione in questo caso sarà pari a:


Allestimento di un esperimento di coniugazione con l'obiettivo di trasferire un frammento di cromosoma, un gattoche contiene il geneleuche controlla la sintesi della leucina.

Donatore - Ceppo e.coli K12 Hfr leu Via S; destinatario - ceppo e.Coli K12F- leu+ Str R. Hfr è la designazione dello stato, caratterizzato da un'elevata frequenza di ricombinazione. Terreno selettivo per l'isolamento dei ricombinanti - mezzo minimo di glucosio-sale: KH 2 RO 4 - 6,5 g, MgSO 4 - 0,1 g, (NH 4) 2SO 4 - 1 g, Ca (NO 3) 2 - 0,001 g, FeSO 4 - 0,0005 g, glucosio - 2 g, streptomicina - 200 UI / ml, acqua distillata - 1 litro.

A 2 ml di una coltura di 3 ore del ricevente, aggiungere 1 ml della coltura di brodo del donatore. Le colture vengono incubate a 37°C per 30 minuti. Quindi la miscela viene diluita a 10 -2 -10 3 e seminata in 0,1 ml per mezzo di agar selettivo in piastre Petri, su cui cresceranno solo colonie ricombinanti. Come controllo, i ceppi donatori e riceventi vengono seminati sullo stesso terreno, che non cresce su di esso, poiché il primo ceppo è sensibile alla streptomicina e il secondo è auxotrofico per la leucina. Inoltre, la coltura del ceppo donatore viene seminata su un terreno selettivo senza streptomicina e la coltura del ceppo ricevente su un terreno completo (agar nutriente) con antibiotici per determinare il numero di cellule vitali. Le colture vengono incubate a 37 0 C fino al giorno successivo. Dopo aver contato il numero di colonie cresciute, la frequenza delle ricombinazioni è determinata dal rapporto tra il numero di cellule ricombinanti e quelle riceventi.

Ad esempio, dopo l'inoculazione di 0,1 ml di una miscela di colture di donatore e ricevente a una diluizione di 10 -2, sono cresciute 150 colonie ricombinanti e dopo l'inoculazione di 0,1 ml di una coltura ricevente da una diluizione di 10 -6, 75 colonie. Pertanto, la frequenza di ricombinazione sarà pari a:


LAVORO DI RICERCA EDUCATIVA №7

T e m a: Metodo batteriologico di diagnostici

malattie infettive. Nutrizione dei batteri. Principi di coltivazione di microrganismi. mezzi nutritivi. Metodi di sterilizzazione

Obiettivo di apprendimento: Padroneggiare il metodo batteriologico per diagnosticare le malattie infettive. Studiare i tipi di nutrizione dei batteri, i principi di coltivazione dei microrganismi, la classificazione dei mezzi nutritivi e i metodi di sterilizzazione.

Livello di conoscenza iniziale richiesto: Fisiologia dei microrganismi.

Conoscenze e abilità pratiche che lo studente dovrebbe acquisire in classe:


Sapere

Essere in grado di

1. Metodo batteriologico per diagnosticare le malattie infettive, il suo scopo e le sue fasi

1. Preparare i mezzi di coltura

2. Tipi nutrizionali di batteri

2. Valutare l'efficacia della sterilizzazione e della disinfezione

3. Principi di coltivazione di microrganismi

4. Mezzi nutritivi, requisiti per i mezzi nutritivi

5. Classificazione dei mezzi nutritivi, composizione e preparazione

6. Metodi di sterilizzazione

7. Il meccanismo d'azione dei fattori sterilizzanti sulla struttura molecolare dei microrganismi

8. Differenze tra i concetti di contaminazione e decontaminazione, disinfezione e sterilizzazione, asepsi e antisepsi

9. Classificazione di strumenti, dispositivi, metodi di elaborazione e tipi di esposizione

10. Moderne tecnologie e apparecchiature di sterilizzazione

11. Modi per controllare l'efficacia della sterilizzazione e della disinfezione

Questioni esaminate in assembleayatiya:


  1. Metodo batteriologico per diagnosticare le malattie infettive, il suo scopo e le sue fasi.

  2. Tipi nutrizionali di batteri.

  3. Principi di coltivazione di microrganismi.

  1. mezzi nutritivi; fabbisogni nutrizionali.

  2. Classificazione dei mezzi nutritivi, loro composizione e preparazione.

  3. Metodi di sterilizzazione: fisici, chimici, biologici e meccanici.

  4. Microbo come oggetto di sterilizzazione e disinfezione. Relazione con la struttura della cellula microbica. I principali bersagli della struttura molecolare dei microrganismi durante gli effetti di sterilizzazione e disinfezione.

  5. Differenze tra i concetti di contaminazione e decontaminazione, disinfezione e sterilizzazione, asepsi e antisepsi.

  6. Classificazione di strumenti, dispositivi, metodi di lavorazione e tipi di esposizione per la sterilizzazione e la disinfezione.

  1. Moderne tecnologie e apparecchiature di sterilizzazione.

  2. Modi per controllare l'efficacia della sterilizzazione e della disinfezione.

Lavoro autonomo degli studenti:

1. Esperienza nella determinazione dell'effetto dell'alta temperatura (80°C) sui microrganismi sporigeni (antracoidi) e asporogenici (E. coli e stafilococchi).

L'insegnante spiega l'esperienza:

A) per ogni tavola viene somministrata una sospensione di stafilococco, Escherichia coli e bacillo di spore (antracoide);

B) la semina di ciascuna sospensione avviene su agar obliquo prima del riscaldamento;

C) le sospensioni studiate vengono poste a bagnomaria ad una temperatura di 80°C per 20 minuti;

D) l'inoculazione di ciascuna sospensione avviene su agar slant dopo riscaldamento;

D) il protocollo è compilato nel modulo:

Le forme vegetative di microrganismi patogeni muoiono a 50-60 0 C entro 30 minuti e ad una temperatura di 70 0 C entro 5-10 minuti. Le spore batteriche sono più resistenti alle alte temperature, il che è spiegato dal contenuto di acqua in esse allo stato legato, dall'alto contenuto di sali di calcio, lipidi e dalla densità, guscio multistrato. Di conseguenza, lo stafilococco e l'Escherichia coli muoiono dopo il riscaldamento e le spore antracoidi sopravvivono. Questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si valutano i risultati della semina.

2. Compila tu stesso la tabella:




Metodo di sterilizzazione

Apparecchio

Affidabilità

Materiale sterilizzabile

1.

Sterilizzazione

in fiamme


2.

Plasma

Sterilizzazione


3.

calore secco

4.

Vapore pressurizzato

5.

traghetto che scorre

6.

Tindalizzazione

7.

Filtrazione

8.

Fattori fisici (UVL, raggi gamma, ultrasuoni)

9.

Sterilizzazione a gas

10.

Pastorizzazione

3. Indicare le risposte corrette nelle attività di test.

Lavoro pratico degli studenti:

1. Visualizzazione di preparazioni e strumenti demo:

A) mezzi nutritivi (MPB, MPA, agar sangue, agar siero, mezzi Hiss, mezzi Endo, mezzi Ploskirev);

B) Forno Pasteur, autoclave.

Liste di controllo insondaggi:


  1. Quali sono gli obiettivi e le fasi del metodo batteriologico per la diagnosi delle malattie infettive?

  2. Cos'è la nutrizione batterica?

  3. Quali sono i tipi di nutrizione batterica?

  4. Quali sono i principi di coltivazione dei microrganismi?

  5. Cosa sono i mezzi nutritivi?

  6. Quali sono i requisiti per i mezzi nutritivi?

  7. Qual è la classificazione dei mezzi nutritivi?

  8. Come vengono preparati i media culturali?

  9. Cos'è la sterilizzazione?

  10. Quali sono i metodi di sterilizzazione?

  11. Qual è la differenza tra i concetti di contaminazione e decontaminazione, disinfezione e sterilizzazione, asettico e antisettico?

  12. Quali strutture cellulari dei microrganismi sono interessate dai fattori di sterilizzazione e disinfezione?

  13. Qual è la classificazione di strumenti, dispositivi, metodi di elaborazione e tipi di esposizione per la sterilizzazione e la disinfezione?

  14. Quali moderne tecnologie e apparecchiature di sterilizzazione sono note?

  15. Quali metodi vengono utilizzati per controllare l'efficacia della sterilizzazione e della disinfezione?

PROVE

Specifica le risposte corrette:

1. Quali mezzi nutritivi sono semplici?

A) Ambiente endo

B) agar sangue

D) acqua peptonata

2. Che cos'è la sterilizzazione?

A) la completa decontaminazione degli oggetti da tutti i tipi di microbi e dalle loro spore

B) distruzione di microrganismi patogeni

C) distruzione di forme vegetative di microrganismi

D) impedire ai microrganismi di entrare nella ferita

E) distruzione di specifici tipi di microbi nelle strutture

3. Quali fattori vengono utilizzati nella sterilizzazione in autoclave?

Una temperatura

B) filtri

D) pressione

4. Quali fattori vengono utilizzati nel forno Pasteur?

A) pressione

B) calore secco

D) antibiotici

5. I mezzi nutritivi in ​​base al loro scopo sono suddivisi in:

Un semplice

B) elettivo

B) liquido

D) diagnostica differenziale

D) trasporto

6. In relazione ai fattori di crescita, i microrganismi si dividono in:

A) autotrofi

B) eterotrofi

B) auxotrofi

D) litotrofi

D) prototrofi

E) organotrofi

7. La temperatura ottimale per la crescita della maggior parte dei patogeni è:

8. I metodi fisici di sterilizzazione includono:

A) ultrasuoni

B) raggi ultravioletti

B) antibiotici

D) filtraggio

D) sterilizzazione a vapore

E) sterilizzazione a caldo secco

9. La crescita batterica è influenzata dalle seguenti condizioni di coltura:

B) pH del mezzo

B) temperatura

D) umidità ambientale

D) fattori di crescita

E) tutte le risposte sono sbagliate

10. La densità dei mezzi nutritivi dipende dal contenuto in essi contenuto:

A) cloruro di sodio

B) peptone

B) agar-agar

D) saccarosio

D) siero del sangue

11. I microbi che utilizzano fonti di carbonio inorganico e reazioni redox per ottenere energia sono chiamati:

A) chemioorganotrofi

B) fotoorganotrofi

B) chemolitotrofi

D) chemioautotrofi

D) chemioauxotrofi

12. Elenca i metodi di sterilizzazione che liberano l'oggetto dalle forme di spore dei microbi:

A) esposizione alla luce ultravioletta

B) sterilizzazione in autoclave

B) pastorizzazione

D) calore secco

D) irradiazione gamma

13. Disporre nella corretta sequenza il trattamento degli strumenti di laboratorio:

A) pulizia pre-sterilizzazionesterilizzazione

B) pre-sterilizzazione pulizia sterilizzazionedisinfezione

C) pulizia pre-sterilizzazionedisinfezione-sterilizzazione

D) disinfezionepulizia pre-sterilizzazionesterilizzazione

14. Un insieme di misure volte alla distruzione di microrganismi patogeni è chiamato:

A) asepsi

B) antisettico

B) disinfezione

D) sterilizzazione

D) tindalizzazione

MATERIALE INFORMATIVO SULL'ARGOMENTO DELLA LEZIONE

Ricerca microbiologica viene effettuato con lo scopo di isolare colture pure di microrganismi, coltivando e studiandone le proprietà. È necessario nella diagnosi delle malattie infettive, per determinare le specie di microbi, nel lavoro di ricerca, per ottenere prodotti di scarto dei microbi (tossine, antibiotici, vaccini, ecc.). Per la coltivazione di microrganismi in condizioni artificiali, sono necessari substrati speciali: mezzi nutritivi. Sono la base del lavoro microbiologico e determinano i risultati dell'intero studio. Gli ambienti dovrebbero creare condizioni ottimali per la vita dei microbi.

REQUISITIAPPLICATO AI MERCOLEDI':


  1. Devono essere nutrienti, cioè contenere in forma facilmente digeribile tutte le sostanze necessarie a soddisfare il fabbisogno nutrizionale ed energetico dei microrganismi.

  2. Avere una concentrazione ottimale di ioni idrogeno.

  3. Sii isotonico per la cellula microbica.

  4. Sii sterile.

  5. Sii bagnato.

  6. Possedere un certo potenziale redox.

  7. Sii il più unito possibile.
La necessità di nutrienti e le proprietà dell'ambiente per i diversi tipi di microrganismi non è la stessa. Questo elimina la possibilità di creare un ambiente universale. Inoltre, la scelta di un particolare ambiente è influenzata dagli obiettivi dello studio.

Gruppo

classificazione


Classe

Esempi

Composizione

Semplice

Liquido - MPB, acqua peptonata Plotnye - MPA

Complesso

Liquido - boule di zuccheroion Dense - agar zucchero, agar sangue

Origine no

Naturale

Latte, gufo cagliatoorotka, una fetta di patate crude

artificiale

Latte Sale Agar Cagar siero ascite agar sangue agar

Sintetico

mercoledì ago mercoledì 199

Su appuntamento no

Selettivo (elettivo)

- per lo stafilococco:

- per grammo (-) cocci e

difteroidi:

- per gli enterobatteri:

- per il colera vibrione:

- per lattobacilli e funghi


Agar sale-latte, agar sale-tuorlo Terreni sierici Terreni con sali di tellurio Terreni con sali biliari

Brodo di peptoni eagar locale

Agar Pomodoro, Agar Riso, Agar Sabouraud


Per coerenza nazioni

Diagnostica differenziale

universale

mezzi di arricchimento

inscatolamento ing

Liquido

semiliquido

Denso


Endo, Ploskireva, Levin, Ressel, Giss

MPB, MPA, agar sangue

Müller mercoledì

Terreni con glicerina

MPB, acqua peptonata, zucchero MPB

MPJele, desiderinuovo

MPA, agar sangue

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