20 de enero de 2013

Cuando el medio no está en la mitad. Un poco de farmacología (actualizado).

Cuando te llega un producto nuevo que hay que analizar, llamémosle Chorizomicina, sustancia de nueva síntesis, te dicen "pruébala". Y recurres a los modelos habituales, que pueden ser:

Cultivos celulares primarios: obtenidos de la disociación de tejidos, normalmente animales; por ejemplo, coges una parte del cerebro de un ratón, la tratas con enzimas varias (enzimas: proteínas que se encargan de romper cosas, para ponerlo sencillo) y obtienes un grupo de células que siembras y estudias.

Líneas celulares: obtenidas bien de un tumor al que se aplica el proceso anterior (por ejemplo, las conocidas células HeLa), bien de un cultivo primario "tumorizado" (se les infecta con un virus cancerígeno, por ejemplo), tienen ciertas ventajas y ciertos inconvenientes. De la primeras, la principal es quizás que se pueden congelar y descongelar todo lo que se quiera y supuestamente la célula con la que trabajamos hoy es la misma que se tumorizó hace millones de años. De los inconvenientes, que esto último no es así, se producen mutaciones, acumulación de cromosomas, etc... Vamos, que son un modelo útil pero que hay que cogerlo con pinzas.

Baño de órganos: básicamente cogemos un órgano de un animal, por ejemplo, útero de rata, y lo colocamos en un medio de cultivo oxigenado sujeto a un transductor de señales. Cada órgano es de su padre y de su madre y reacciona de forma diferente a una hormona, neurotransmisor o fármaco distinto. Si volvemos al útero, al añadirle adrenalina se contrae. Si la sustancia que estudiamos es de tipo adrenérgico (similar a la adrenalina) también lo contraerá en mayor o menor medida. Otros órganos reaccionan a otras sustancias, por lo que es importante utilizar un conjunto amplio de órganos diferentes, para hacer un barrido completo evitando repeticiones.

Animal completo: distintos animales para distintos estudios, desde análisis de conducta (por si hacen algo a nivel cognitivo, por ejemplo) hasta estudios de variaciones en la presión arterial. Todos son necesarios. ¿Recuerdas el daño que hizo la talidamida en fetos, produciendo deformaciones congénitas en los 70? Pues se habría evitado si no se hubieran saltado la investigación en conejos.

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El modelo final es, claro está, el propio humano. Pero ahí yo ya no me meto, que uno está ejerciendo sólo de farmacólogo básico, así que me quedo en los pasos anteriores y sólo en ciertos modelos de los reseñados, que lo sepa usted.

Pues bien, recapitulemos, nos llega al laboratorio un frasquito de Chorizomicina que tenemos que probar. Algo importante es que yo no tengo ni idea de lo que es realmente, ni lo que en otros sitios han visto qué hace, ni de dónde se supone que actuaría. Todo lo que haga con la Chorizomicina será totalmente a ciegas por lo que no me voy a poder dejar influir subsconcientemente (y por lo tanto influir en los resultados). Por eso y como ya el nombre me puede llevar a saber que tipo de sustancia es la que me llega, está rotulada con números, ponle p.e. CZ253. Sólo a posteriori sabré que el polvito con el que curré se llama Chorizomicina y está implicado en la acumulación desmedida de euros en el animal político.

Normalmente los laboratorios de síntesis te hacen llegar una poca cantidad de producto, con la que tienes que hacer todas las pruebas que puedas. Para eso administras una serie de dosis, que cubran el llamado rango fisiológico de actuación, normalmente de 10 nanoMolar (nM, muy poquito, vamos, 0,00000001 molar, siendo 1 Molar el peso molecular del producto en gramos diluido en un litro; 1 M de digamos sal, NaCl, son 58,5 gramos en 1 Litro siendo 58,5 el peso molecular de la sal; entonces 10 nM de sal son 0,000000058 gramos, ó 0,000058 miligramos, ó 0,058 microgramos en un litro. Vamos, muy poquita cosa) hasta 100 microMolar o 0,0001 M.

Para ahorrar sustancia y tiempo (y bichitos o células), pues como ves nos quitamos unos cuantos 0 por medio, trabajamos en potencias de 10. Es decir, añadiremos 10 nM, 100 nM, 1 microM, 10 microM y 100 microM. Pero éstas son muy pocas dosis, es decir, estamos dejando de analizar los que pasa entre ellas, así que también cogeremos un punto intermedio.

Y aquí es donde (por fin) llegamos a lo anunciado en el título. Porque si a la mayoría de la gente le preguntas "¿cuál es el punto intermedio entre 1 y 10?" la respuesta casi unánime será 5, ¿verdad? Pues no, realmente no lo es, la respuesta correcta (al menos en farmacología y similares) es el 3.

¿Por qué es el 3 el punto medio y no el 5, preguntas, clavando en mi pupila tu pupila azul? Sencillo. Veamos el 5, es un número bonito que permite graciosas rimas y, además, es la mitad de 10, ¿no? Pero tiene un problema, mientras que es cinco veces superior al 1 sólo es dos veces inferior al 10, es decir, está mucho más cerca del 10 que del 1. Sin embargo el tres, como la trilogía de ESDLA o el padre, hijo y espíritu santo, entre otras creaciones fantásticas humanas, sí está en medio justo. Es tres veces más grande que el 1 y tres veces más pequeño que el 10.

Esto se ve especialmente bien gráficamente. Así que les cuelgo una figura de un experimento viejuno que tenía en el ordenata; modificada un fisco, eso sí:

Ésta es una bonita curva dosis-respuesta de un experimento mío propio personal real. Si todo va bien, al representar los datos (los puntos son la media de todos los valores obtenidos para esa dosis y las barras que suben o bajan son el error estándar de la media, una medida de la variabilidad de esos datos) obtienes una preciosa curva sigmoidal, bien ascendente si estimulas, bien descendente si reprimes.

Como ves los dos ejes son diferentes; mientras que el Y, el de la izquierda, es lineal, el X, el de abajo, está en escala logarítmica, es decir, en potencias de 10. Y aquí puedes ver como, efectivamente, el 3 (y el 0,3 y el 30) está justo en medio del 1 y del 10 (y demás). O casi; realmente en medio en medio estaría el 3,33 3,16 según me dicen (raíz cuadrada de 10), pero eso sí que es un coñazo para trabajar por lo que redondeamos. Así que hala, ya te puedes ir a acostar sabiendo algo nuevo, que el 5 es la mitad pero no está en el medio.

Nota 1: Llevas todo el post hablando de concentraciones molares y en la gráfica me pones miligramos por kilo (mg/kg), ¿tú de qué vas? Bien, esta gráfica es de un experimento en ratitas. A los animales (y las personas somos animales) hay que administrarles los fármacos en función de su peso, así que se representa y mide así.

Nota 2: ¿y que es esa barra blanca chiquitita? ¿Y qué significan los asteriscos? ¿¡Y qué narices es el EC50!? Eso amigüitos míos es tema para otra entrada, que ésta ya me ha quedado más larga que la esperanza de un pobre. Pero recuerda un término: vehículo. El vehículo es importante. Y mucho.

¡Buena semana y sean malos! Y no se me acostumbren a que me ponga serio, que no volverá a pasar. O sí, o yo qué sé.

Actualización 22/01/13: vaya, por lo que se ve alguien me ha meneado con el éxito habitual, vamos, fracaso absoluto (¡3 meneos, 3! XD ). Esto lo explica todo, cuando te llevan a menéame el número de visitas sube como la espuma, marcando récords y cosas de ésas, pero el de comentarios sigue igual que siempre, 0 patatero.

Iba a contestar alguno por aquí pero he decidido que paso. El que quiera aclaraciones (tipo "decaimiento de la concentración...") que pregunte o comente en el lugar apropiado, que es aquí, oiga usted.

Y el que no se haya dado cuenta de que éste es mi blog y pongo el nivel donde me da la gana, pues chachi, ¿no?

Salud y eso.



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4 comentarios:

Anónimo dijo...

http://www.meneame.net/story/cuando-medio-no-esta-mitad/0001

http://www.meneame.net/story/cuando-medio-no-esta-mitad/00010

http://www.meneame.net/story/cuando-medio-no-esta-mitad/00013

exseminarista ye-ye dijo...

Vaya, pues si se ve que me han meneado y yo sin enterarme, eso lo explica todo :-P

Gracias y eso.

Biónica dijo...

Yo lo hago, pero en el otro sentido xD. Sensibilidad in vitro de Candida y otras especies a los antifúngicos. Ahora hay en marcha un proyecto para estudiar la farmacocinética y farmacodinamia en un modelo dinámico y ver el efecto ;-)

Qué bien que os animáis divulgativamente. Yo no me veo capaz ;-)

exseminarista ye-ye dijo...

Bueno hija, como habrás comprobado yo tampoco es que me ponga en eso de la divulgación muy habitualmente.

Siempre he pensado que debería meterme más en ello pero me da pereza. Y hay muchos que escriben mejor que yo. Pero de vez en cuando me entra el gusanillo, así que sólo te puedo decir ¡todo es ponerse! :-)

Salud y saludos.