Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

CI 50

50 ","function":"displaytitle"},"params":{},"i":0}}]}"> Representación gráfica de la determinación de la CI50 de la inhibición de la actividad de una enzima por una molécula peq...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Representación gráfica de la determinación de la CI50 de la inhibición de la actividad de una enzima por una molécula pequeña ("fármaco"). Se probaron cuatro concentraciones diferentes de la molécula pequeña (que oscilan entre 30 y 300 μM).

La concentración inhibitoria media máxima ( CI50 ) es una medida de la potencia de una sustancia para inhibir una función biológica o bioquímica específica. La CI50 es una medida cuantitativa que indica la cantidad de una sustancia inhibidora particular (p. ej. , un fármaco) necesaria para inhibir, in vitro , un proceso biológico o componente biológico determinado en un 50 %. [ 1 ] El componente biológico podría ser una enzima , una célula , un receptor celular o un microbio . Los valores de CI50 se expresan típicamente como concentración molar .

La CI50 se utiliza comúnmente como medida de la potencia de un fármaco antagonista en la investigación farmacológica . La CI50 es comparable a otras medidas de potencia, como la CE50 para fármacos excitatorios . La CE50 representa la dosis o concentración plasmática necesaria para obtener el 50 % del efecto máximo in vivo . [ 1 ]

El valor de IC50 se puede determinar mediante ensayos funcionales o mediante ensayos de unión competitiva.

En ocasiones, los valores de IC 50 se convierten a la escala pIC 50 .

pIC50=−registro10⁡(IC50){\displaystyle {\ce {pIC_{50}}}=-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}}

Debido al signo negativo, los valores más altos de pIC 50 indican inhibidores exponencialmente más potentes. El pIC 50 se suele expresar en términos de concentración molar (mol/L o M), por lo que se requiere que el IC 50 se exprese en unidades de M. [ 2 ]

La terminología CI50 también se utiliza para algunas medidas de comportamiento in vivo, como la prueba de consumo de líquido en dos botellas . Cuando los animales disminuyen el consumo de la botella de agua con el fármaco, la concentración del fármaco que produce una disminución del 50 % en el consumo se considera la CI50 para el consumo de líquido de ese fármaco. [ 3 ]

Ensayo de antagonista funcional

La CI50 de un fármaco se puede determinar construyendo una curva dosis-respuesta y examinando el efecto de diferentes concentraciones del antagonista sobre la reversión de la actividad del agonista. Los valores de CI50 se pueden calcular para un antagonista dado determinando la concentración necesaria para inhibir la mitad de la respuesta biológica máxima del agonista. [ 4 ] Los valores de CI50 se pueden utilizar para comparar la potencia de dos antagonistas.

Los valores de IC50 dependen en gran medida de las condiciones en las que se miden. En general, una mayor concentración de inhibidor conlleva una menor actividad del agonista. El valor de IC50 aumenta a medida que aumenta la concentración del agonista. Además, según el tipo de inhibición, otros factores pueden influir en el valor de IC50 ; en el caso de las enzimas dependientes de ATP , el valor de IC50 presenta una interdependencia con la concentración de ATP, especialmente si la inhibición es competitiva .

IC 50 y afinidad

Ensayos de unión competitiva

En este tipo de ensayo, se utiliza una única concentración de radioligando (generalmente un agonista) en cada tubo de ensayo. El ligando se emplea a baja concentración, normalmente igual o inferior a su valor de K d . A continuación, se determina el nivel de unión específica del radioligando en presencia de diversas concentraciones de otros compuestos no radiactivos competidores (generalmente antagonistas), con el fin de medir la potencia con la que compiten por la unión al radioligando. Las curvas de competición también pueden ajustarse mediante ordenador a una función logística, como se describe en el apartado de ajuste directo.

En esta situación, la CI50 es la concentración del ligando competidor que desplaza el 50% de la unión específica del radioligando. El valor de la CI50 se convierte en una constante de inhibición absoluta Kᵢ utilizando la ecuación de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng y William Prusoff (véase Kᵢ ) . [ 4 ] [ 5 ]

ecuación de Cheng-Prusoff

La CI50 no es un indicador directo de afinidad , aunque ambas pueden relacionarse, al menos para agonistas y antagonistas competitivos, mediante la ecuación de Cheng-Prusoff. [ 6 ] Para reacciones enzimáticas, esta ecuación es:

Ki=IC501+[S]Kmetro{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{1+{\frac {[S]}{K_{m}}}}}}

donde K i es la afinidad de unión del inhibidor, IC 50 es la fuerza funcional del inhibidor, [S] es la concentración fija del sustrato y K m es la constante de Michaelis , es decir, la concentración de sustrato en la que la actividad enzimática es la mitad de la máxima (pero se confunde frecuentemente con la afinidad del sustrato por la enzima, lo cual no es cierto).

Alternativamente, para las constantes de inhibición en los receptores celulares: [ 7 ]

Ki=IC50[A]CE50+1{\displaystyle K_{i}={\frac {{\ce {IC50}}}{{\frac {[A]}{{\ce {EC50}}}}+1}}}

donde [A] es la concentración fija del agonista y EC50 es la concentración del agonista que produce la activación semimáxima del receptor. Mientras que el valor de IC50 para un compuesto puede variar entre experimentos dependiendo de las condiciones experimentales (por ejemplo, concentraciones de sustrato y enzima), la Ki es un valor absoluto. Ki es la constante de inhibición de un fármaco; la concentración de ligando competidor en un ensayo de competición que ocuparía el 50 % de los receptores si no hubiera ligando presente. [ 5 ]

La ecuación de Cheng-Prusoff produce buenas estimaciones a altas concentraciones de agonista, pero sobreestima o subestima K i a bajas concentraciones de agonista. En estas condiciones, se han recomendado otros análisis. [ 7 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Hoetelmans RM. "IC50 versus EC50" . Relaciones PK-PD para fármacos antirretrovirales. Ámsterdam: Hospital Slotervaart. Archivado del original el 28 de mayo de 2017 , vía Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.
  2. ↑ Stewart MJ, Watson ID (julio de 1983). "Unidades estándar para expresar concentraciones de fármacos en fluidos biológicos" . British Journal of Clinical Pharmacology . 16 (1): 3– 7. doi : 10.1111/j.1365-2125.1983.tb02136.x . PMC 1427960. PMID 6882621 .  
  3. ↑ Robinson SF, Marks MJ, Collins AC (abril de 1996). "Las cepas de ratones endogámicos varían en la autoselección oral de nicotina". Psicofarmacología . 124 (4): 332– 9. doi : 10.1007/bf02247438 . PMID 8739548. S2CID 19172675 .  
  4. 1 2 Beck B, Chen YF, Dere W, Devanarayan V, Eastwood BJ, Farmen MW, et al. (noviembre de 2017). "Operaciones de ensayo para el apoyo de SAR" . Manual de orientación de ensayos . Eli Lilly & Company y el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales. PMID 22553866 .  
  5. 1 2 "Técnicas de unión a receptores: ensayos de competencia (inhibición o desplazamiento)" . Guía de farmacología . Glaxo Wellcome. Archivado del original el 4 de enero de 2011. Recuperado el 5 de octubre de 2007 .
  6. ↑ Cheng Y, Prusoff WH (diciembre de 1973). "Relación entre la constante de inhibición (K1) y la concentración de inhibidor que causa el 50 por ciento de inhibición (I50) de una reacción enzimática". Farmacología bioquímica . 22 (23): 3099–108 . doi : 10.1016/0006-2952(73)90196-2 . PMID 4202581 . 
  7. 1 2 Lazareno S, Birdsall NJ (agosto de 1993). "Estimación de la afinidad de antagonistas competitivos a partir de curvas de inhibición funcional utilizando las ecuaciones de Gaddum, Schild y Cheng-Prusoff" . British Journal of Pharmacology . 109 (4): 1110– 9. doi : 10.1111/j.1476-5381.1993.tb13737.x . PMC 2175764. PMID 8401922 .