Farmakodinamik

FARMAKODINAMIK
Cabang ilmu yang mempelajari efek biokimiawi dan fisiologi obat serta mekanisme kerjanya
Adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara komponen-komponen kimia sistem hidup dan kimia asing, termasuk obat yang memasuki sistem itu.



Obat biasanya bekerja salah satu dari 4 cara sbb :
1. Menggantikan atau beraksi sebagai pengganti atas kimia yang hilang.
2. Meningkatkan atau menstimulasi aktifitas seluler tertentu
3. Menekan atau memperlambat aktivitas seluler
4. Mempengaruhi fungsi sel-sel asing seperti mikroorganisme yang masuk atau neoplasma.

Target-target obat :
Target-target aksi obat adalah sisi-sisi dimana suatu obat berinteraksi dengan bagian sel tubuh atau komponen tubuh yang lain.
Target-target itu meliputi :
1. reseptor-reseptor di dalam membran sel
2. di dalam sel itu sendiri
3. kanal ion
4. protein-protein di dalam membran sel
5. enzim-enzim dalam cairan-cairan tubuh

Mekanisme kerja obat
Efek obat timbul umumnya karena interaksi dengan reseptor pada sel --> mencetuskan perubahan biokimia dan fisiologi yg merupakan respond khas obat tersebut
   1. Mengubah kecepatan faal
   2. Memodulasi fungsi yang telah ada

Reseptor
Reseptor = makromolekul seluler tempat terikatnya obat untuk menimbulkan respon
Terdapat juga protein seluler yang berfungsi sebagai reseptor fisiologik bagi ligand endogen seperti hormon, neurotransmiter, autakoid.
Reseptor adalah area spesifik membran dimana obat akan beraksi. Seperti lubang kunci, dan obat adalah anak kuncinya, bila cocok maka akan mengaktifkan sistem enzim yang kemudian memproduksi efek tertentu seperti peningkatan atau penurunan aktifitas seluler tertentu, perubahan permeabilitas membran sel, atau perubahan metabolisme seluler.
Reseptor adalah bagian integral protein dinding sel atau protein di dalam sitoplasma atau nucleus.
Mereka membentuk sisi dimana kimia pembawa pesan tubuh, hormone dan neurotransmitter berinteraksi di dalam sel.

Fungsi reseptor :
    - pengikatan ligand yang sesuai
    - penghantaran sinyal yang menimbulkan efek intrasel atau yang tidak langsung memilai sintesis / pelepasan molekul intrasel lain (second messenger)
Dalam keadaan tertentu, molekul reseptor berinteraksi secara erat dengan protein seluler lain membentuk sistem reseptor – efektor sebelum menimbulkan respons.

Ada 4 tipe utama reseptor berdasarkan mekanismenya :
Tipe I = berpasangan langsung dengan kanal ion.
Tipe II = reseptor-reseptor untuk hormone dan neurotransmitter ; berpasangan kepada system efektor oleh protein-G.
Tipe III= reseptor untuk insulin dan factor pertumbuhan lain, yang langsung berhubungan dengan enzim tyrosine kinase.
Tipe IV =reseptor untuk hormone steroid dan hormone thyroid

2 fungsi obat terhadap reseptor :
Agonist = menstimulasi reseptor
Antagonist = memblok aksi sifat kimia pada reseptor

Transmisi Sinyal Biologis
Ialah proses yang menyebabkan suatu substansi Ekstraseluler (extracellular chemical messenger) menimbulkan suatu respons seluler fisiologis yang spesifik.
Dimulai oleh pendudukan reseptor di membran atau sitoplasma oleh transmitor.

Reseptor terdapat pada Membran Sel dan Sitoplasma.
Reseptor membran sel bekerja dengan cara mengikat ligand yang sesuai kemudian meneruskan sinyal ke sel target, baik secara langsung ke intrasel atau dengan memproduksi molekul pengatur lain (second messenger) di intrasel.
Mungkin perlu protein lain untuk berfungsi (sistem reseptor-efektor) misal adenilat siklase.  Reseptor mengatur aktivitas adenilat siklase, efektor mensintesis second messenger siklik-AMP

Reseptor dalam Sitoplasma
Merupakan protein terlarut pengikat DNA yang mengatur transkripsi gen.
Pendudukan pada reseptor ini akan meningkatkan sintesis protein tertentu

Modulasi Fungsi

Sekelompok obat tertentu berperan sebagai ligand endogen (hormon, neurotransmiter)
Agonis -> substansi yang efeknya menyerupai senyawa endogen.
Antagonis --> senyawa yang tidak mempunyai aktivitas intrinsik tetapi menghambat secara kompetitif efek suatu agonis di tempat ikatan agonis (agonist binding site)

Antagonisme Farmakodinamik
2 jenis antagonisme :
   1. Antagonisme fisiologik
   2. Antagonisme pada reseptor

Antagonisme Fisiologik
Terjadi pada organ yang sama, tetapi pada sistem reseptor yang berlainan.
Misal : efek bronkokonstriksi histamin dapat dilawan dengan adrenalin yang bekerja pada adrenoreseptor beta.

Antagonisme Pada Reseptor
Terjadi melalui sistem reseptor yang sama. --> Antagonis mengikat reseptor di tempat ikatan agonis (receptor site atau active site) sehingga terjadi antagonisme antara agonis dengan antagonisnya.
Misal histamin dapat dicegah dengan antihistamin
Agonis = obat yang bila menduduki reseptor menimbulkan efek farmakologik secara intrinsik
Antagonis = obat yang menduduki reseptor yang sama tetapi secara intrinsik tidak mampu menimbulkan efek farmakologi.
Jadi antagonis menghalangi ikatan reseptor dengan agonisnya --> disebut receptor blocker atau blocker

Antagonis
Antagonis kompetitif --> berikatan dengan receptor site secara reversibel --> dpt digeser oleh agonis kadar tinggi
Contoh beta blocker dan antihistamin

Kooperativitas negatif =suatu antagonis mengikat reseptor bukan di tempat ikatan reseptornya (agonist receptor) tetapi menyebabkan perubahan konformasi reseptor sehingga afinitas terhadap agonisnya menurun.

Antagonis Nonkompetitif
Terjadi bila antagonis mengikat receptor secara ireversibel di receptor site maupun di tempat lain sehingga menghalangi ikatan agonis dengan receptornya.
Juga terjadi bila antagonis bukan terikat pada molekul reseptornya melainkan pada komponen lain dalam sistem reseptor yang meneruskan fungsi reseptor di dalam sel target.

Agonis Parsial
Ialah agonis lemah, yang mempunyai aktivitas intrinsik atau efektivitas yang rendah sehingga efek maksimalnya lemah namun mengurangi efek maksimal yang ditimbulkan oleh agonis penuh .--> disebut antagonis parsial
Contoh antagonis parsial nalorfin dan nalokson sebagai antagonis murninya.

Kerja Obat Yang Tidak Diperantarai Reseptor
1. Karena efek nonspesifik dan gangguan pada membran
    A. Perubahan sifat osmotik
    B. Perubahan asam-basa
    C. Kerusakan non spesifik
    D. Gangguan fungsi membran
2. Interaksi dengan molekul kecil atau ion
3. Masuk ke dalam komponen sel

Contoh Mekanisme kerja obat dengan cara Perubahan Osmotik
- Diuretik osmotik
- Katartik osmotik
- Gliserol untuk anti oedem serebral
- Pengganti plasma dengan polivinil pirolidon

Contoh dengan mekanisme Perubahan Asam Basa :
- Antasid
- NH4Cl pengasam urine
- Na Karbonat pembasa urine
- Spermisid lokal
- Asam organik antiseptik saluran kencing

Contoh Interaksi dengan Molekul Kecil atau Ion
- Kelator : misal CaNa2 EDTA yang mengikat Pb bebas menjadi kelat yang inaktif
- Penisilamin yang mengikat Cu pada penyakit Wilson
- Dimekaprol pada keracunan logam As, Sb, Hg, Au dan Bi

Contoh obat yang masuk ke dalam komponen sel
- Analog purin / pirimidin --> mengganggu asam nukleat --> disebut antimetabolit

Latihan :
1.  Apa beda agonis dan antagonis?
2.  Jelaskan 2 macam antagonis.
tubi konyinyut