IC50

A concentração inibitória média (metade do máximo), simbolizado como IC₅₀, é uma medida da potência de uma substância em inibir uma função biológica ou bioquímica específica. A IC₅₀ é uma medida quantitativa que indica o nível de uma substância inibidora (por exemplo, droga) que é suficiente para inibir, in vitro, determinado processo ou componente biológico em 50% da quantidade inicial. O componente biológico avaliado pode ser uma enzima, célula, receptor celular ou microorganismo. Geralmente, os valores da IC₅₀ são expressos em forma de concentração molar.

A IC₅₀ é amplamente utilizada em pesquisas farmacológicas para medir o potencial de um antagonista. A IC₅₀ pode ser comparada a outras medidas de potência, como a EC₅₀, utilizada para medir o potencial agonista de uma droga. A EC₅₀ representa a concentração plasmática ou em forma de dosagem suficiente para induzir 50% do efeito máximo de um fármaco em testes in vivo.

A IC₅₀ também é usada em estudos comportamentais in vivo, como em testes que avaliam o consumo de fluido em duas garrafas. Neles, a medida da IC₅₀ é encontrada quando os animais diminuem o consumo da garrafa de água que contém a droga, ou seja, quando a concentração da droga (ou função biológica) que resulta em uma redução de 50% em seu consumo é considerada a IC₅₀ de consumo de fluidos contendo a droga.

Pode determinar-se a IC₅₀ com ensaios funcionais ou com ensaios de ligação de competição.

Às vezes, os valores de IC₅₀ convertem-se à escala logarítmica pIC₅₀.

${\displaystyle {\ce {pIC_{50}}}=-\log _{10}{\ce {(IC_{50})}}}$

Devido ao sinal menos, os valores mais altos de pIC₅₀ indicam inibidores exponencialmente mais potentes. A pIC₅₀ dá-se geralmente em concentração molar (mol/L, ou M), razão pela qual necessita de valores de IC₅₀ em unidades M.

A terminologia IC₅₀ também se usa para algumas medições de comportamento in vivo, como as do teste do consumo de líquido de duas garrafas. Quando os animais diminuem o consumo da garrafa de água misturada com o fármaco, a concentração do fármaco que resulta numa diminuição de 50 % no consumo é considerado a IC₅₀ para o consumo de líquido desse fármaco.

Ensaio Antagonista Funcional

A IC₅₀ de um fármaco pode ser determinada construindo uma curva dose-resposta e examinando o efeito de diferentes concentrações de antagonistas na reversão da atividade agonista. Os valores de IC₅₀ podem ser calculados para um antagonista dado determinando a concentração necessária para inibir a resposta à metade do máximo biológico do agonista. Os valores de IC₅₀ podem ser utilizados para comparar a potência de dois antagonistas.

Os valores de IC₅₀ dependem muito das condições nas quais se mediram. Em geral, uma maior concentração do inibidor leva a uma diminuição da atividade agonista. O valor de IC₅₀ aumenta à medida que se incrementa a concentração de agonista. Além disso, dependendo do tipo de inibição, outros fatores podem influir no valor de IC₅₀; para enzimas dependentes de ATP, o valor da IC₅₀ tem uma interdependência com a concentração de ATP, especialmente se a inibição é competitiva.^{[carece de fontes]}?

IC₅₀ e Afinidade

Ensaio de Ligação de Competição

Neste tipo de ensaio, utiliza-se uma só concentração de radioligando (usualmente um agonista) em cada tubo de ensaio. O ligando usa-se a baixa concentração, normalmente ao valor K_d ou por debaixo dele. O nível de ligação específica do radioligando determina-se depois em presença de um rango de concentrações de outros compostos não radioativos em competição (usualmente antagonistas), para medir a potência com a qual competem por ligar-se ao radioligando. As curvas de competição podem também ajustar-se por computador a uma função logística como se descreve no ajuste direto.

Nesta situação a IC₅₀ é a concentração do ligando em competição que desloca 50 % da ligação específica do radioligando. O valor de IC₅₀ converte-se numa constante de inibição K_i absoluta usando a equação de Cheng-Prusoff formulada por Yung-Chi Cheng e William Prusoff (ver K_i).

Equação de Cheng Prusoff

A IC₅₀ não é um indicador direto da afinidade, ainda que ambas podem relacionar-se, pelo menos para os agonistas competitivos e antagonistas, pela equação de Cheng-Prusoff. Para as reações enzimáticas, esta equação é:

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

onde K_i é a afinidade de ligação do inibidor, IC₅₀ é a força funcional do inibidor, [S] é a concentração de substrato fixa e K_m é a constante de Michaelis, ou seja, a concentração de substrato na qual a atividade da enzima é a metade da máxima (mas frequentemente se confunde com a afinidade do substrato pela enzima, que não o é).

Alternativamente, para as constantes de inibição em receptores celulares:

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

onde [A] é a concentração fixa de agonista e EC₅₀ é a concentração de agonista que resulta na ativação à metade do máximo do recetor. Enquanto que o valor de IC₅₀ para um composto pode variar entre diferentes experimentos dependendo das condições experimentais (por exemplo, as concentrações de substrato e enzima), a K_i é um valor absoluto. K_i é a constante de inibição para um fármaco; a concentração do ligando em competição num ensaio de competição que ocuparia 50 % dos recetores se não estivesse presente nenhum ligando.

A equação de Cheng-Prusoff produz boas estimativas a concentrações de agonista altas, mas gera sobrestimações ou subestimações da K_i a concentrações de agonista baixas. Nestas condições recomendaram-se outras análises.

Referências

Bibliografia

• Matos, Mailson; Magalhães, Washington; Lourençon, Tainise (setembro de 2018). «Metodologia científica: determinação da capacidade antioxidante de lignina pela captura do radical livre DPPH» (PDF). Infoteca Embrapa. Comunicado Técnico 417. Embrapa. 8 páginas. Consultado em 31 de dezembro de 2021  !CS1 manut: número-autores (link)

Este artigo sobre farmácia é um esboço. Você pode ajudar a Wikipédia expandindo-o.

• Portal da farmácia
• Portal da bioquímica