Dentro de la célula, hay varios organelos como la Mitocondria, el Retículo Endoplasmático, el Aparato de Golgi y los Lisosomas que son los principales organelos que intervienen en los procesos metabólicos celulares y trabajan en conjunto para llevar a cabo la metabolización, que es el proceso por el cual la célula transforma los nutrientes en energía y otras sustancias necesarias para su funcionamiento.

Uno de los organelos más importantes en este proceso es "la Mitocondria". A menudo se le llama “la Central Energética de la Célula” porque es ahí donde se produce la mayor parte de la energía en forma de ATP a partir de los nutrientes que la célula recibe. Sin mitocondrias, las células no podrían obtener la energía que necesitan para vivir.

Otro organelo clave es "el retículo endoplasmático", especialmente "el Retículo Endoplasmático Liso", que participa en la síntesis de lípidos y en la desintoxicación de sustancias. También "el Retículo Endoplasmático Rugoso" contribuye al metabolismo al fabricar proteínas que luego son modificadas y transportadas por el "Aparato de Golgi", otro organelo importante en el procesamiento y distribución de sustancias dentro y fuera de la célula.

Por último tenemos "los Lisosomas" también tienen un papel en la metabolización, ya que se encargan de descomponer o digerir materiales que la célula ya no necesita o que pueden reciclarse.

Mecanismos de transporte de los fármacos

Los mecanismos de transporte general de los fármacos para atravesar la membrana celular, es la disolución en el componente lipídico. El paso de los fármacos a través de estas membranas puede hacerse siguiendo diferentes vías. como el transporte pasivo y el transporte activo, dentro de ellos también están involucrados algunos organelos como:

Membrana plasmática

Es la primera barrera. Regula la entrada de medicamentos mediante difusión pasiva, transporte activo o endocitosis. Algunos fármacos atraviesan directamente la membrana, mientras que otros requieren transportadores específicos.

Endosomas

Una vez que el medicamento entra por endocitosis, se encapsula en vesículas llamadas endosomas. Estos dirigen el contenido hacia otros compartimentos celulares, como los lisosomas o el aparato de Golgi.

Lisosomas

Son responsables de degradar sustancias internas. Si el medicamento fue internalizado en vesículas, puede terminar en los lisosomas para su procesamiento o destrucción, especialmente si es un compuesto no deseado o mal dirigido.

Retículo endoplasmático (RE)

El RE liso participa en la síntesis de lípidos y en la biotransformación de medicamentos lipofílicos. También produce enzimas que metabolizan fármacos. El RE rugoso, por su parte, sintetiza proteínas que pueden incluir receptores o transportadores de medicamentos.

Aparato de Golgi

Modifica, clasifica y dirige proteínas y lípidos. En el contexto de medicamentos, puede procesar receptores o enzimas que afectan su destino o metabolismo.

Mitocondrias

Algunos medicamentos interfieren con la función mitocondrial, especialmente los que inducen estrés oxidativo o afectan la producción de energía. También pueden metabolizar ciertos compuestos.

Peroxisomas

Participan en la oxidación de ácidos grasos y en la detoxificación de sustancias, incluyendo algunos medicamentos.

Núcleo

Si el medicamento tiene como blanco el ADN o los procesos de transcripción, debe atravesar la envoltura nuclear. Esto es común en fármacos antineoplásicos como la doxorrubicina.

El transporte y acción de los medicamentos dentro de la célula involucra múltiples organelos, cada uno con funciones específicas según el tipo de fármaco. Desde la entrada por la membrana plasmática hasta su destino en el núcleo, mitocondrias o sistemas de degradación como los lisosomas, la célula actúa como una red organizada que determina la eficacia, metabolismo y posible eliminación del medicamento.

La farmacocinética, estudia el camino de los fármacos en el cuerpo, afecta la acción de los medicamentos a nivel celular de diversas maneras. Estos procesos incluyen la absorción, distribución, metabolismo y excreción del fármaco, cada uno de los cuales puede influir en la cantidad y la duración de la exposición del fármaco a las células. 

Procesos Farmacocinéticos y su impacto a nivel celular:

• Absorción:

  Se refiere a la entrada del fármaco en el torrente sanguíneo desde el sitio de administración. Factores como la liposolubilidad del fármaco, el pH del sitio de absorción y la presencia de enzimas que puedan degradarlo, influyen en la cantidad de fármaco que llega a la circulación y, por lo tanto, a las células. 

• Distribución:

  Una vez en la sangre, el fármaco se distribuye por todo el cuerpo, alcanzando diferentes tejidos y células. La velocidad y la cantidad de distribución a cada tejido dependen de factores como el flujo sanguíneo, la permeabilidad de las membranas celulares, la unión a proteínas plasmáticas y la afinidad del fármaco por diferentes tejidos. 

• Metabolismo:

  Principalmente en el hígado, transforma el fármaco en metabolitos, que pueden ser más o menos activos que el fármaco original. Este puede aumentar, disminuir o incluso cambiar la toxicidad del fármaco, afectando su acción a nivel celular. 

• Excreción:

  Generalmente a través de los riñones, elimina el fármaco y sus metabolitos del cuerpo. La velocidad de excreción determina la duración del efecto del fármaco en las células. 

Interacciones entre el fármaco y las células:

• Receptores Celulares:

  Muchos fármacos actúan uniéndose a receptores específicos en las células, desencadenando una respuesta celular. La afinidad y la actividad intrínseca del fármaco en el receptor determinan la intensidad y la duración de la respuesta. 

• Otras Interacciones:

  Algunos fármacos pueden interactuar con otras moléculas en la célula, como enzimas o canales iónicos, para producir sus efectos. 

• Barreras Celulares:

  Las barreras celulares, como la membrana celular y la barrera hematoencefálica, pueden limitar la entrada de ciertos fármacos a las células.